Le déploiement des infrastructures de charge de véhicules électriques et hybrides rechargeables : une approche économique

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1 Le déploiement des infrastructures de charge de véhicules électriques et hybrides rechargeables : une approche économique Projet de recherche pour le PREDIT GO6, financé par l ADEME. Terminé fin 2011

2 Objectifs Evaluer les politiques publiques et privées (par exemple, la standardisation) qui permettraient de déployer rapidement les infrastructures de recharge à un coût minimal pour la société Pas de questionnement sur la pertinence des objectifs; une évaluation des moyens Une approche très normative Produire des recommandations Les questions Quel est le coût de l infrastructure de recharge? Comment dimensionner l infrastructure? Comment doit être organisée la recharge publique? Quel rôle doit jouer la standardisation dans le déploiement de l infrastructure? En interlocution avec le Livre Vert de 2011 sur les infrastructures de recharge ouvertes au public pour les véhicules décarbonés

3 La politique française Un plan gouvernemental lancé en octobre 2009 avec un volet «infrastructures de charges» En 2010, la loi Grenelle 2 a confié aux communes la compétence du déploiement et du financement des infrastructures de recharge ouvertes au public. En avril 2011, le livre vert est le mode d emploi à destination des collectivités Depuis, des appels d offre, notamment dans le cadre des investissements d avenir Donc aujourd hui, l affaire est entre les mains des grandes agglo. Vont-elles se lancer?

4 Les chiffres clé 2 millions de VE et VEHR en 2020, soit 1,2 % du parc en 2015 et 5 % en 2020 Pour une agglomération de habitants, environ véhicules en ,2 millions de bornes de recharge Pour les 25 plus grandes agglomérations de France points de charge ouverts au public en 2011 et points de charge ouverts au public en 2014, dont 50 % sont destinés à la charge principale en espace public (en charge normale à 3 kva) 30 milliards d euros d investissement cumulé sur !

5 Les différents types de recharge Recharge normale Semi rapide Rapide Station d échange 16A, monophasé, 3 kw Charge de 6 à 8 h 32 A, triphasé, 22 kw 1h de charge 10 km en 5min 4 3 kw, 400V, 63 A Charge en 30 min Echange en 5 min Stock de 20 batteries 90% des usages Solution d appoint Domicile, lieu de travail Points de charge publics : Domaine public (voirie, places de parkings); domaines concédés (gare, port, parkings publics); domaine privé relevant du public (commerces); stations services, parking publics Stations services, parking publics

6 Les coûts Coût unitaire ( ) Investissement Raccordement Maintenance Total Prise domicile ou travail (3 kva) Voierie charge normale (3 kva) Voierie charge semi rapide (23 kva) Parking charge normale (3 kva) Parking charge semi rapide (23 kva) Lieu dédié charge rapide (43 kva) inclus Source : EDF Groupe Travail Livre Vert, repris par CGDD, 2011 Coût charge rapide >> coût charge lente et semi rapide Coût charge normale publique 10 fois plus cher que le coût charge normale domicile ou travail

7 La recharge normale publique est coûteuse par rapport à la recharge privée La recharge principale sur la voierie augmente le coût total de possession d environ 35%.

8 Une première recommandation Il faut empêcher l adoption de VE par des usagers ne disposant pas de points de recharge normale à domicile, au travail ou dans un parking privé Cela n élimine qu environ 20 % des adopteurs potentiels

9 Comment? 1. En ne déployant pas de recharge normale en accès public 2. En tarifant l accès à la recharge semi-rapide ou rapide en accès partagé au coût complet 24 pour une recharge semi-rapide 36 pour une recharge rapide. Soit environ le prix d un plein d essence Pas du tout ce que prévoit le plan gouvernemental, le Livre Vert et les premiers projets de déploiement

10 Une seconde recommandation La densité des bornes publiques est une variable critique. Un choix économiquement rationnel repose sur 4 étapes 1. Evaluer le coût complet d une borne en accès public 2. Evaluer les besoins des utilisateurs potentiels 3. Evaluer l utilité qu ils retirent de la recharge en accès public. En théorie économique, cette utilité s identifie au consentement à payer de l usager pour l accès à une borne 4. Installer les bornes dont le coût complet est inférieur à l utilité des consommateurs Le Livre Vert ne prévoit que les deux premières étapes

11 Eléments d évaluation Le coût complet le Livre Vert l évalue à 24 pour une recharge semi-rapide et 36 pour une recharge rapide. Le consentement à payer pour une recharge rapide Aucune donnée Conclusion : L usage des bornes rapides doit être un point central d enquête dans les expérimentations en cours ou prévus avec des densités de bornes et des tarifs variées pour évaluer les consentements à payer et l élasticité de la demande au prix

12 La question des standards L électro-mobilité est un bien réseau Il faut assurer la compatibilité entre ses différents composants Voiture Batterie Points de recharge Système d information (dont monétique)

13 Deux processus de standardisation La standardisation de facto Un standard qui s impose par la concurrence Précédée une guerre des standards La standardisation de jure Précoce Par des autorités publiques ou des organismes de standardisation Les 2 présentent des avantages De facto : sélection à un stade technologique plus mature, plus d innovation (concurrence pour le marché), De jure : exploite rapidement les effets de réseau, diminue les prix (concurrence sur le marché)

14 Etude de cas 1 : Les connecteurs La prise de Type 3 de l EV Plug Alliance lancé en 2010 Schneider Electric, Legrand et Scame Recommandée par le Livre Vert La prise de Type 2 «Mennekes» lancée en 2009 initialement promu par Daimler et RWE Non conforme à la réglementation française L ACEA a annoncé sa préférence pour la Mennekes (14/9/2011)

15 Mon point de vue Des standards peu différenciés techniquement Essentiellement l obturateur La standardisation peut demeurer nationale Les VEx voyagent peu au-delà des frontières (sauf les hybrides rechargeables?) La standardisation nationale est acquise Le Livre Vert a choisi la prise de type 3 Et donc un faux problème? N a pas de raison d entraver le diffusion du Vex en France sauf effets psychologiques (une polémique qui entretient la méfiance) Un pb pour Schneider Electric et Legrand qui visent les marchés étrangers => un enjeu de politique industrielle

16 Etude de cas 2 : Recharge semi rapide en courant continu ou alternatif Renault Charge rapide «courant alternatif» car la firme a intégré le redresseur qui assure la conversion AC/DC dans ses modèles (Zoé, Kangoo) Avantage : des bornes moins chères Inconvénient : des véhicules plus chers Le reste du monde (PSA, les japonais dont NISSAN, les allemands, etc.) Charge continue (le redresseur est dans la borne) Les Renault ne seront pas rechargeables en rapide sur les bornes AC et vice versa Le Livre Vert prévoit des bornes mixtes (AC et DC) Et donc plus chères

17 Mon point de vue Des standards très différenciés techniquement Une répartition des coûts très différente Véhicule versus infrastructure Une technologie moins mature que les connecteurs Un bilan économique aujourd hui incertain Une borne semi rapide AC coûterait 2000 contre pour une borne DC => 600 d économies par véhicule Coût du redresseur embarqué? Une standardisation qui ne peut demeurer nationale Un standard concernant les véhicules Laissons la guerre des standards se dérouler Renault peut-il encore l emporter?

18 Résumé (1) Ne pas déployer de bornes de recharge normale sur la voie publique ou sur les parkings N élimine que 20% des adopteurs potentiels Une tarification au coût complet de la recharge publique 24 euros en semi-rapide 36 euros en rapide Si l on craint que ce tarif ne diminue trop les incitations à l adoption de l électro mobilité, il faut augmenter la subvention à l achat pour le compenser. Faire de l examen le la tarification et de la densité des bornes publiques un objectif central des expérimentations permettra des retours d expérience sur l utilité de la recharge rapide et l élasticité de la demande de recharge et donc de calibrer correctement l infrastructure

19 Résumé (2) La standardidation est une vraie question car l électromobilité est un bien réseau La standardisation précoce n est pas forcément la meilleure solution Dans les deux cas étudiés, la situation actuelle me ne paraît pas absurde Une standardisation nationale pour les prises Une guerre des standards entre le courant continu ou alternatif pour la recharge semi rapide