Livre Vert pour les véhicules rechargeables

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1 Livre Vert pour les véhicules rechargeables Version préliminaire pour remarques des membres des Comités de Pilotage 30 juillet /08/2010 1

2 Note d introduction - Périmètre du Livre Vert pour les véhicules rechargeables Ce document est une version préliminaire du Livre Vert pour les véhicules rechargeables communiquée à des fins de commentaires en vue de la prochaine session plénière prévue le 15 septembre La diffusion de ce document est par conséquent réservée aux membres du Comité de Pilotage restreint pour la rédaction du Livre Vert. Pour rappel, le périmètre de cette étude est l infrastructure de recharge pour les véhicules électriques et hybrides rechargeables dans le domaine public (parking, voirie) et dans le domaine privé ouvert au public (hypermarchés, hôtels etc.) ; elle comprend un volet technique (présentation des différentes catégories d infrastructure de charge, des options de connecteurs etc.) et un volet juridicoéconomique (calibrage de l infrastructure de charge sur une agglomération, enjeux d investissement, modèles économiques etc.). *** 01/08/2010 2

3 Table des matières I. Les véhicules rechargeables de nouvelle génération et la batterie a) Les véhicules rechargeables de nouvelle génération 1. Les véhicules rechargeables : les véhicules 100% électriques et les véhicules hybrides rechargeables. 2. Les autres catégories de transport individuel électrique b) La batterie 1. Introduction à la batterie 2. Les enjeux liés à la batterie et sa gestion : sécurité, recyclage et seconde vie c) Communication et approche systémique II. L infrastructure de charge a) Les différentes modalités de charge 1. La charge normale, la charge accélérée et la charge rapide 2. Le système d échange de batterie 3. Les autres types de charge : la charge ultra-rapide et l induction b) Les principaux éléments et composants impliqués dans la charge 1. La borne 2. Le mode de connexion pour la charge 3. Le connecteur coté infrastructure 4. Le câble 5. Le connecteur coté véhicule III. Déploiement et gestion d un projet d infrastructure de charge dans le domaine public a) Les schémas techniques recommandés b) Les configurations de stations envisageables c) L alimentation électrique de l infrastructure de charge 1. Le raccordement électrique et les enjeux de renforcement réseau 2. La fourniture d électricité et les enjeux de gestion des transactions ( roaming ) d) Les systèmes monétiques e) Les services annexes f) Les enjeux relatifs à la gestion de la charge et la pointe carbonée IV. Règlementations, normes et standards V. Le volet économico-juridique VI. Annexes 01/08/2010 3

4 I. Les véhicules rechargeables de nouvelle génération et la batterie a) Les véhicules rechargeables de nouvelle génération 1. Les véhicules rechargeables : les véhicules 100% électriques et les véhicules hybrides rechargeables. Il existe aujourd hui un contexte inédit et pérenne largement favorable au développement des véhicules rechargeables de nouvelle génération se caractérisant par : - une amélioration continue des performances de la batterie (rapport densité d énergie / masse, tolérance au nombre de charges et décharges etc.) grâce notamment à l intégration d une nouvelle chimie 1 ; - des efforts partagés par l ensemble des constructeurs automobiles en France et dans le monde pour lancer durant les trois prochaines années des gammes de produits diversifiées et attractives ; - une prise de conscience générale des enjeux environnementaux et de la nécessité de changer notre vision de la mobilité aujourd hui ; - une forte volonté politique en France et à l international pour inciter le développement de ce marché. On distingue aujourd hui deux technologies principales pour les véhicules rechargeables : les véhicules 100% électriques (VE) et les véhicules hybrides rechargeables (VHR). Tandis que les véhicules 100% électriques s appuient exclusivement sur un moteur électrique, les véhicules hybrides rechargeables ont deux moteurs, l un thermique, l autre électrique, ce dernier étant remis en route lorsque les batteries sont épuisées ou au-delà d'une certaine vitesse. La capacité de la batterie est de ce fait généralement plus importante pour les véhicules électriques (de 7kWh pour des petits véhicules à usage quasi exclusivement urbain à 24 kwh - voire plus - pour des berlines familiales) que pour les véhicules hybrides rechargeables (5 à 7 kwh en moyenne). De nombreux constructeurs envisagent le lancement de VE et VHR d ici fin 2011, les premiers véhicules devant être commercialisés en France prochainement (par exemple la Peugeot Ion, la Citroën C0 et la Nissan Leaf qui seront lancées fin 2010). Aussi, il est à noter que tous les véhicules n acceptent pas les mêmes niveaux de puissance : tandis que les véhicules Renault par exemple pourront accepter la charge dite «accélérée» à 22 kva (cf. point II.a.), Peugeot, Citroën et la plupart des autres constructeurs n ont ce jour aucun modèle prévu pour ce palier de puissance, mais ont choisi d utiliser le palier à 43 kva pour la charge rapide. 1 Cf. point I.b. 01/08/2010 4

5 Principaux modèles de VE-VHR devant être commercialisés en France d ici 2012 (non exhaustif) Technologie Constructeur Modèle Type Date Autonomie Batterie VE Renault Nissan Peugeot Citroën Kangoo ZE Fluence ZE Leaf Peugeot Ion Peugeot Partner Electrique Venturi Citroën C-zero Citroën Berlingo Electrique Venturi Utilitaire léger Berline familiale Véhicule urbain Véhicule urbain Utilitaire léger Véhicule urbain Utilitaire léger Mi 2011 Mi 2011 S S S S S km 160 km 160 km 130 km 120 km 130 km 120 km Lithium Ion Lithium Ion Lithium ion Lithium Ion Nickel Chlorure de Sodium Lithium Ion Nickel Chlorure de Sodium Capacité batterie Vitesse maximale Type de charge admis 24 kwh 160 km/h 3 kva, 22* kva et 43* kva 24 kwh 135 km/h 3 kva, 22* kva et 43* kva 24 KWh 140 Km/h 3KVA et 43 KVA 16 kwh 130 km/h 3kVA et 43 kva 24 kwh 110 km/h 3 kva 16 kwh 130 km/h 3 kva et 43 kva 24 kwh 110 km/h 3 kva VHR Peugeot 3008 / 5008 Monospace Demo km en électrique Lithium Ion 3 kwh 200 km/h 3 kva * à partir de 2012 uniquement 2. Les autres catégories de transport individuel électrique Au-delà des véhicules électriques et hybrides rechargeables, d autres moyens de transport individuels électriques apparaissent actuellement sur le marché français (quadricycles, scooters, vélos etc.). Technologie Constructeur Modèle Date Autonomie Batterie Capacité batterie Vitesse maximale Type de charge admis Scooters Peugeot E-Vivacity S km Lithium Ion 3 kwh 45 km/h 3kVA Vélos Peugeot - Déjà en série 80 km Lithium Ion 0,34 kwh 25 kmh (vitesse d assistance) 3 kva Quadricycle Renault Twizy S Km Lithium ion 7KWh 75 Km/h 2,3 KVA La configuration du stationnement des véhicules rechargeables étant très différenciée des autres catégories de transport individuel électrique (scooter, vélos etc.), nous recommandons de distinguer les bornes de charge destinées aux véhicules rechargeables de celles adaptées aux autres catégories de transport individuel (ces dernières ayant par ailleurs des connecteurs et modes de charges potentiellement distincts des véhicules électriques à terme Cf. point II.B.2). b) La batterie 1. Introduction à la batterie Pour les véhicules rechargeables, les batteries les plus utilisées sont de technologie lithium ion. Pour certains véhicules électriques, on utilise des batteries de technologie lithium polymère ou chlorure de nickel/sodium, qui ont la particularité de fonctionner à température élevée. Ces choix sont dictés par les fortes contraintes d intégration dans le véhicule : volume et masse. Pour y répondre, on choisit des technologies de batteries qui offrent des énergies et puissances massiques et volumiques les plus élevées possibles. C est ce qu illustre le tableau suivant qui compare les puissances massiques et volumiques des différentes technologies. 01/08/2010 5

6 Ainsi, la très grande majorité des constructeurs automobiles ont choisi la technologie lithium ion, avec des objectifs de durée de vie de l ordre de 10 ans. Une batterie de véhicule électrique est constituée : - de cellules électrochimiques connectées entre elles (ordre de grandeur: 100) ; - d un ensemble de capteurs qui permet de mesurer la tension et la température des cellules, le courant de charge et de décharge ; - d un système de refroidissement de la batterie (par air ou par liquide) ; - d un boitier de contrôle commande qui mesure l état de la batterie (niveau de charge, tension, température) et qui définit la stratégie à adopter (priorité à la recharge, au refroidissement, ) en fonction de l état de cette batterie ; - d un packaging qui assure la tenue mécanique et la sécurité électrique grâce à un sectionneur. Pour assurer une durée de vie de 10 ans, cela nécessite de disposer de cellules ayant des performances homogènes, une qualité de fabrication très maîtrisée, et de faire fonctionner la batterie de manière homogène en charge, en décharge et en température grâce à un système de refroidissement efficace et à une stratégie de pilotage performante. 2. Les enjeux liés à la batterie et sa gestion : sécurité, recyclage et seconde vie 1. Sécurité Les principaux risques liés à la batterie ont pour origine d éventuels problèmes de surcharge des cellules, des courts circuits internes, ou le crash du véhicule dans des conditions très spécifiques. L effet initial de ces problèmes serait - dans des cas extrêmes - une augmentation importante de la température pouvant entrainer l émission de gaz toxiques et leur inflammation. Toutefois, à l issue des nombreux crash tests effectués par les constructeurs, rien ne permet de penser que les risques d inflammation des véhicules électriques sont plus importants que ceux d un véhicule thermique aujourd hui. La maîtrise technique de ces risques est assurée par les leviers suivants : - la prise en compte de la sécurité dans la conception des cellules ; - un système de refroidissement efficace ; 01/08/2010 6

7 - des dispositifs de sécurité dans la conception du packaging (coupe circuit, évacuation des gaz). Par ailleurs, des travaux en cours et la constitution de comités permettent d appréhender au mieux les risques liés à la batterie, tels que : - le Groupe de Travail UTAC/INERIS piloté par la DGEC / DGPR qui a été mis en place afin d identifier et analyser l ensemble des risques liés à la filière Véhicule Electrique, dont la batterie ; - un Groupe d experts au sein du Groupe de Travail GRSP (Global Road Safety Partnership) de la Commission Economique pour l Europe des Nations Unies qui devrait prochainement 2 proposer un cadre réglementaire ; - enfin, l INERIS qui développe actuellement avec le secteur industriel un dispositif volontaire (certification «ELLICERT») pour la sécurité des batteries notamment destinées au VE et VHR. 2. Recyclage des batteries Le recyclage des batteries est lié à une réglementation : la Directive Européenne n 2006/66 et son déc ret d'application français n Cette directive s applique à tous les types de piles et accumulateurs, quels que soient leur forme, leur volume, leur poids, leurs matériaux constitutifs ou leur utilisation. Elle encourage un niveau élevé de collecte et de recyclage des déchets de piles et accumulateurs ainsi qu une amélioration de la performance environnementale de tous les acteurs (producteurs, distributeurs et utilisateurs finals) et en particulier ceux qui participent directement aux activités de traitement et de recyclage des déchets. Aussi, cette directive distingue les batteries par «types d utilisation» et non par technologies (plomb, lithium, ). La réglementation distingue trois grandes catégories de piles et accumulateurs : - les piles et accumulateurs automobiles, destinés à alimenter un système de démarrage, d éclairage ou d allumage (cas des batteries au plomb 12 volts); - les piles et accumulateurs industriels, conçus à des fins exclusivement industrielles ou professionnelles ou utilisés dans tout type de véhicule électrique ; - les piles et accumulateurs portables : piles, piles boutons, assemblages en batterie ou accumulateurs qui sont scellés, susceptibles d être portés à la main et n étant ni des piles et accumulateurs automobiles ni des piles ou accumulateurs industriels. Des avancées significatives existent aujourd hui pour la constitution d une filière des batteries de technologie lithium avec les principaux recycleurs, à l image du récent accord entre Toyota France et SNAM 3. De même, la «stratégie européenne pour des véhicules propres et économes en énergie», publiée le 26 avril 2010 par la Commission européenne, souhaite quant à elle «encourager des programmes de recherche européens sur le recyclage et la réutilisation des batteries». 3. Seconde vie La démarche de seconde vie a pour but de valoriser techniquement et économiquement les batteries de traction de technologie lithium qui ne sont plus utilisables pour les applications des véhicules électriques et hybrides rechargeables, mais qui conservent des performances qui pourraient satisfaire d autres applications, par exemple comme réservoirs d énergie pour des applications stationnaires. Les pouvoirs publics, constructeurs automobiles, fabricants de batteries ont initié une étude dans le but de : 2 («Proposal to set up an Expert Group on the construction and functional safety of high voltage vehicles to establish requirements for the RESS (Rechargeable Energy Storage System»). 3 Toyota France et SNAM ont signé un accord portant sur le recyclage des batteries des véhicules hybrides des marques Toyota et Lexus sur le territoire français. 01/08/2010 7

8 - déterminer les caractéristiques de fin d utilisation des batteries dans les véhicules électriques et hybrides rechargeables ; - identifier les usages possibles en seconde vie ; - évaluer les contraintes de reconditionnement en fonction des usages identifiés ; - définir les conditions de viabilité technique, économique et environnementale de reconversion des batteries des véhicules électriques et hybrides rechargeables, pour les applications identifiées. Par ailleurs, les constructeurs automobiles et les producteurs français de batterie se sont engagés à prendre en compte, dès la conception des batteries, leur cycle de vie complet. c. Communication et approche systémique Une différence importante introduite par le véhicule électrique de nouvelle génération est le développement de diverses interfaces de communication qui doivent être assurées pour son déploiement pour tenir compte de son autonomie encore limitée et de son alimentation électrique tout en exploitant au mieux ses avantages, et ce tant pour des raisons de sécurité que pour des raisons d optimisation de son exploitation, d interopérabilité ou de facturation. Ces interfaces se situent entre le réseau électrique et la borne de recharge, entre celle-ci et le véhicule (et sa batterie) et entre le réseau d installations de charge et le véhicule. Les choix techniques en matière d infrastructure doivent donc tenir compte des divers modèles d affaires devant cohabiter dans la zone de déploiement et des choix correspondants en matière d interopérabilité et de communication. 01/08/2010 8

9 II. L infrastructure de charge a. Les différentes modalités de charge 1. La charge normale, accélérée ou rapide Des paliers techniques correspondant à différents niveaux de puissance de charge ont été définis dans le cadre du Sous-groupe de Travail Standardisation Normalisation en octobre Ces paliers techniques correspondent à ce qui est communément appelé en France la «charge normale» (3 kva), la «charge accélérée» (22 kva) et la «charge rapide» (43 kva). L augmentation de la puissance de charge permet de décroitre en proportion la durée de charge pour une batterie électrique. Ainsi, pour une batterie de véhicule électrique de capacité moyenne (par exemple 24 kwh / 160 km d autonomie), la recharge complète de la batterie a une durée théorique pouvant aller d environ 8 heures pour la charge normale (3 kva) à environ 30 minutes pour la charge rapide (43 kva). Durée de charge complète théorique d un véhicule électrique d une capacité de 24 kwh 8 heures Durée théorique pour un "plein" de 24 kwh Nombre de km récupérés en 1 minute de charge 5 km > 1km, soit 15 à 20 km en 1 heure 1 heure 2,5 km 30 min Charge normale (3kVA) Charge accélérée (23 kva) Charge rapide (43 kva) Corporate Value Associates All rights reserved 2. La borne de charge classique L installation de bornes délivrant un ou plusieurs niveaux de charge par l intermédiaire de prises et de connecteurs nécessite pour l essentiel la définition et le choix des connecteurs et des modalités de dialogue entre le véhicule et la borne (voir infra). Les technologies à mettre en œuvre sont classiques et plusieurs modèles sont d ores et déjà proposés par les équipementiers. 3. L échange de batterie L échange de batterie est une technologie promue par certains acteurs de la filière qui permet un échange mécanique de la batterie en quelques minutes dans une station automatisée. Des travaux de normalisation sont en cours, notamment sur : - le format de la batterie ; - la définition des points d appui et de maintien de la batterie ; 01/08/2010 9

10 - des composants spécifiques tel que le système de verrouillage / déverrouillage ou le connecteur qui doit accepter un fort courant et un nombre important d opérations ; - la communication entre le chargeur et la batterie ; et l établissement d un cadre réglementaire adapté (cf. décret 2006/646). Certains véhicules sont d ores et déjà conçus pour permettre l échange de batterie tels que le modèle Fluence ZE du constructeur Renault dont le lancement commercial est prévu mi Les autres types de charge Le concept Modulowatt Dans le concept Modulowatt, basé sur une approche systémique, les bornes de charge sont liées à des places de stationnement et comportent un dispositif permettant un amarrage automatisé du véhicule à l installation de charge. De plus, le système d amarrage standardisé côté véhicule permet la charge de plusieurs véhicules sur une même borne et le remorquage de grappes de véhicules. Ce concept fait actuellement l objet d un pilote qui devrait être présenté à l automne La charge ultra-rapide (150 kva) La charge ultra-rapide (150 kva permettant la charge complète théorique de 25 kwh en 5 minutes) constitue à ce jour un palier théorique dont l acceptabilité par les batteries n est pas démontrée. Par ailleurs, les conséquences de ce type de charge sur la gestion de la pointe carbonée et les réseaux seraient considérables, l appel de puissance pouvant être comparé à celui d un quartier de ville. La charge sans contact Par ailleurs, un autre système de recharge est offert par certains acteurs consistant à fonctionner sans contact, par induction électromagnétique. Si ce système présente des avantages évidents en termes de facilité d utilisation, il souffre encore d une trop faible efficacité énergétique et d un coût plus élevé pour connaître une large diffusion dans le court terme. b. Les principaux éléments et composants impliqués dans la charge Les principaux éléments et composants de la charge 1 La borne Le connecteur coté véhicule 5 Le câble 4 3 Le connecteur coté infrastructure 2 Le mode de charge Corporate Value Associates All rights reserved 01/08/

11 1. La borne Si dans le domaine strictement privé (maisons individuelles) des solutions légères ou éventuellement du type «prise de charge» ou wallbox sont envisageables, dans les lieux de stationnement ou de charge ouverts au public, l infrastructure de charge se présente sous la forme d une borne de charge, celle-ci comportant notamment les fonctionnalités requises pour une utilisation partagée et un accès du public. Les bornes de charge des paliers 3 et 22 kva ont une enveloppe qui est généralement peu différenciée, les principales variations concernant l alimentation générale et le disjoncteur général. Aussi, un système de détection du niveau de charge admis par le véhicule peut permettre à une borne de 22 kva de fonctionner à 3 kva 4 lorsque les caractéristiques du véhicule ne sont pas adaptées à la charge accélérée ou pour des besoins liés au réseau (gestion de la pointe carbonée par exemple). Une illustration d offres d équipementiers existantes à ce jour est présentée en Annexe. 2. Le mode de connexion pour la charge Plusieurs solutions de connexion existent pour les véhicules rechargeables et sont définis par la norme NF EN Le mode 1 permet le raccordement du VE au réseau d'alimentation (secteur) en utilisant les prises normalisées jusqu'à 16 A (recommandé jusqu à 13 A), côté alimentation, en monophasé ou triphasé, et en utilisant les conducteurs d'alimentation et de mise à la terre de protection. L'utilisation du mode de charge 1 nécessite un dispositif de coupure différentiel (DDR) et un dispositif de protection contre les surintensités du côté du véhicule. Ce Mode est le plus diffusé en France : à titre d exemple toutes les bornes de charge actuellement opérationnelles fonctionnent sous le Mode 1. Le mode 2 se distingue du mode 1 par l intégration d un boitier de contrôle sur le câble d alimentation assurant l intégrité du câble. Le mode 3 induit un quatrième fil pour garantir la continuité terre entre le véhicule et la borne. Elle nécessite une prise spécifique (par exemple un connecteur correspondant à la norme type 3 cf. point 3 cidessous). Le mode 4 enfin, utilisant un chargeur externe, est utilisée essentiellement pour la charge rapide continue. 3. Le connecteur coté infrastructure Conformément aux conclusions du Sous-groupe de travail Standardisation Normalisation de 2009, le connecteur coté infrastructure doit être unique et dédié à la recharge des véhicules électriques, des travaux étant en cours au niveau européen afin de définir une norme interopérable. 4 Nous parlons dans ce cas de bornes 3/22 kva. 5 Une présentation détaillée des différents modes est incluse en Annexe. 01/08/

12 Type de connecteur Principaux connecteurs commercialisés ou en cours de développement en Europe Compatible Illustration Description puissance élevée Conforme à la réglementation en France Type E/F Prise type «domestique» 6 Compatible avec le Mode 1 Non Oui Type 1 Prise actuellement dédiée coté véhicule, compatible avec le Mode 2 ou 3. Oui Non* Type 2 Prise conforme à certaines réglementations européennes, compatible avec le Mode 2 ou 3. Oui Non* Type 3 Prise conforme à la réglementation française, compatible avec le Mode 1, 2 ou 3. Oui *Non conforme pour la prise coté infrastructure (non applicable à la prise coté véhicule). Oui 4. Le câble Câble attaché ou câble nomade La charge normale à 3 kva, sera assurée par un câble nomade afin de rendre l accès aux bornes indépendant de la nature du connecteur coté véhicule, l ensemble des constructeurs automobiles prévoyant dans ce cadre de commercialiser un ou plusieurs câbles avec le véhicule. Pour la charge accélérée à 22 kva, nous recommandons d intégrer : - un connecteur (sans câble attaché) conforme à la norme type 3 (identique à celui des bornes de charge normale à 3 kva), afin de permettre à ce type de bornes de délivrer du 3 kva aux véhicules n acceptant pas la charge accélérée. Le câble devra par conséquent être un accessoire fourni par le client et sera de sa responsabilité. - un câble attaché, ayant un connecteur au bout du câble conforme à la norme type 2 7, ce connecteur étant celui adopté par les véhicules acceptant la charge accélérée. Le câble étant attaché à la borne, la collectivité et/ou le gestionnaire de borne sera responsable de son entretien maintenance et des autres aspects liés à responsabilité civile. Enfin concernant la charge rapide (43 kva), nous recommandons un (ou deux 8 ) câble(s) attaché(s) à la borne et un emplacement dédié. Les raisons de ce choix ne sont pas liées à la sécurité de l installation électrique, celle-ci étant garantie par la conformité à la réglementation et aux normes correspondantes, mais résident dans : - le câble de charge pouvant nécessiter une assistance à la manipulation, suivant le type de matériel retenu. - une logique de stationnement spécifique, car de courte durée, avec un nombre de bornes sur un même lieu très réduit (installation habituellement individuelle) ; 6 Doit cependant être garantie pour le niveau de courant exigé et un usage permanent (qualité industrielle). 7 Si les premiers véhicules Renault en 2011 comprendront un connecteur type 1, dès 2012 l ensemble des véhicules Renault acceptant la charge rapide auront un connecteur type 2 conformément à l engagement CEA. 8 Deux câbles sont envisageables pour fournir de la charge alternative ou continue 01/08/

13 L emplacement peut être public ou privé, et en libre service comme une pompe à essence «24/24». La communication par le câble Le câble reliant le véhicule à la borne permet non seulement le transfert d électricité pour la recharge de la batterie, mais aussi dans le cas du mode 3 le transfert d informations entre le véhicule et la borne de charge pour le bon déroulement de la charge électrique et pour des raisons de sécurité. Les informations transmises entre la borne et le véhicule électrique sont relatives au protocole de gestion de la charge : - la puissance disponible à la borne ; - le niveau de charge du véhicule 9 ; - des informations relatives à la sécurité et la continuité de terre. D autres types d informations pourront potentiellement être échangés entre le véhicule et la borne de charge - tel que du contenu multimédia ou des informations relatives au paiement -, des travaux de normalisation étant en cours à ce sujet Le connecteur coté véhicule Plusieurs types de connecteurs sont actuellement adoptés par les différents constructeurs. Cela peut avoir une conséquence sur les choix d équipement effectués par les Collectivités dès lors que le câble est attaché à la borne, comme c est le cas pour les bornes de charge accélérée à 23 kva et de charge rapide à 43 kva. Ainsi, - pour les bornes de 23 kva, nous recommandons un connecteur au bout du câble conforme à la norme type 2 (comme précisé ci-dessus) ; - Les bornes mixtes de 43 kva sont équipées de deux câbles, l un pour la charge continue avec un connecteur spécifique de standard japonais, l autre pour la charge alternative avec un connecteur au bout du câble conforme à la norme IEC type 2. 9 En mode 4 uniquement. 10 ISO /08/

14 III. Déploiement et gestion d un projet d infrastructure de charge dans le domaine public a. Les schémas techniques recommandés La charge normale (3kVA) est le type de charge à systématiquement privilégier. Elle s impose notamment pour les places de stationnement principal, donc de longue durée, généralement de nuit. Elle doit ainsi avoir une diffusion très large au sein des espaces privés de particuliers (résidences individuelles, copropriétés etc.) ou d entreprises (parkings d immeubles d entreprise, de centres d affaires etc.) dans la mesure où elle permet une recharge complète de la batterie en une nuit. Ce type de charge est aussi le plus adapté à la courbe de charge électrique, permettant un usage réellement «décarboné» du véhicule électrique. Les autres types de charge (accélérée à 22 kva et rapide à 43 kva) répondent à des besoins d appoint et de réassurance Le calibrage du nombre de points de charge relatifs à ces trois paliers de puissance doit être effectué non seulement à la lumière des usages, des coûts d équipement, d installation et de raccordement développés dans le volet économique, mais aussi des conséquences relatives aux installations électriques, au réseau et à la pointe carbonée. b. Les configurations de stations envisageables En fonction notamment de la disposition des places de stationnement, différentes configurations de stations de bornes de recharge peuvent être envisagées pour l installation et le raccordement des bornes. A titre d illustration, trois types de configurations sont décrites ci-dessous, pour lesquelles nous indiquons les coûts de raccordement en Annexe. - configuration 1 : une seule borne / deux prises pour un seul point de livraison. - configuration 2 : trois bornes / six prises pour un seul point de livraison. - configuration 3 : six bornes / douze prises pour un seul point de livraison. 01/08/

15 En raison des coûts de raccordement pouvant devenir significatifs avec des niveaux de puissance élevés, une configuration du type 1 pourrait être recommandée uniquement pour des lieux très ciblés où la structure du parc de stationnement ne permet pas de mutualiser un point de livraison sur plusieurs points de charge. La configuration 2 est plutôt recommandée en voirie, avec un nombre de places dédiées aux véhicules rechargeables qui demeure limité (6) tout en optimisant les coûts de raccordement. La configuration 3 est davantage adaptée au stationnement en ouvrage (parking publics, de centre commerciaux, etc.) vu le nombre élevé de place de stationnement impliqué. c. L alimentation électrique de l infrastructure de charge 1. Le raccordement électrique et les enjeux de renforcement réseau Les bornes de charge sont généralement groupées en îlots raccordés à un point de livraison du réseau de distribution. Dans le cadre d un projet de déploiement d infrastructure de charge, ERDF et les ELD (entreprises locales de distribution telles que GEG, Electricité de Strasbourg, Sorégies etc.) qui ont la charge du service public de la distribution d électricité, assument de ce fait les travaux de raccordement jusqu au point de livraison (représenté par le compteur d électricité dans le schéma ci-dessous). Pour rappel, les travaux (génie civil, câblage, etc.) relatif à l «Aval point de raccordement / compteur» (du point ❷ à ❸ ci-dessous) sont ainsi exclus du périmètre d ERDF et des ELD. 01/08/

16 1 2 3 Corporate Value Associates All rights reserved Aussi, afin d assurer une disponibilité de la puissance requise aux bornes de charge, le déploiement de l infrastructure de charge peut nécessiter un renforcement de chaque maillon du réseau (ligne à moyennes tension, lignes à basse tension, poste MT/BT etc.) dont l ampleur et les coûts des travaux 11 varient en fonction de la puissance requise des points de charge, de leur localisation, et de l utilisation des véhicules (lieu de charge, heure de la charge suivant le jour de la semaine, la saison etc. et durée de la charge). Suivant la situation locale du réseau considéré pour le déploiement de l infrastructure de charge et les puissances envisagées (charge normale, accélérée ou rapide) le coût de renforcement du réseau peut varier considérablement, de même que son délai de réalisation. Pour réduire le plus possible ces coûts et délais, le projet d aménagement de l infrastructure doit être conduit en concertation avec le gestionnaire du réseau de distribution local pour trouver la meilleure adéquation entre les besoins et les situations de réseaux, et planifier les renforcements en fonction d une prévision raisonnable de l utilisation des bornes. 2. La fourniture d électricité et les enjeux de gestion des transactions ( roaming ) La fourniture d électricité et les enjeux relatifs au comptage de l électricité se situent à deux niveaux : i) approvisionnement en électricité pour le gestionnaire de charge ii) achat du service de recharge comprenant une consommation d électricité pour le client final. Le gestionnaire des points de charge publique Afin de s approvisionner en électricité, le gestionnaire des points de charge (opérateur privé ou public, collectivité etc.) : - souscrit un contrat de fourniture avec le Fournisseur de son choix au point de livraison auquel sont raccordées les bornes. Celui-ci comporte un compteur géré par le GRD, lequel transmet les données de consommation au fournisseur pour que celui-ci facture son client ; - intègre le prix de l'électricité dans le prix du service de recharge qu il fait payer au client final, modulable à son initiative, en fonction de la durée de stationnement, de l heure de la journée, et/ou de la consommation d électricité mesurée par un sous-comptage. Le client final Il paye chaque recharge au gestionnaire de la borne à laquelle il se raccorde, avec les moyens indiqués au chapitre ci-dessous. 11 Voir note ERDF en Annexe pour une estimation des coûts de renforcement réseau. 01/08/

17 Pour permettre un paiement aisé, «sans frontière», des recharges, évitant au conducteur d avoir à gérer des modalités de paiement différentes selon les gestionnaires locaux des points de charge, un système de «roaming» est à l étude. Il permettra la production de services de mobilité vendus par les opérateurs (forfaits kilométriques, abonnements de recharge etc.), qui faciliteront la vie du client. La mise en place de ce roaming nécessite que l interopérabilité sans frontière des bornes soit organisée, et notamment que, dès les premières installations, toutes les bornes soient répertoriées au plan national avec identification de leur gestionnaire. d. Les systèmes monétiques Un Groupe de travail a été mis en place en 2010 animé par la DGEC afin de réfléchir aux solutions de paiement pour l accès à l infrastructure de charge. Nous reprenons ci-dessous les principales orientations de ce Groupe de Travail 12. Parmi les divers moyens de paiement existants à ce jour, il est nécessaire de retenir des solutions : - simples à utiliser (interface compréhensible et utilisation rapide) ; - utilisables par tous (même à titre occasionnel) : - évolutives (ex: vers le roaming, à partir de 2012/2013) ; - économiques (coût de l'infrastructure nécessaire pour l acte de paiement). Aussi, compte tenu des délais d implémentation des systèmes permettant l itinérance (ou roaming ), le déploiement des infrastructures de recharges publiques est aujourd hui imaginé en deux phases: - une première phase avec une infrastructure très simple, évolutive, peu onéreuse, comprenant un paiement direct à la charge, dans l'attente du déploiement massif des véhicules électriques et hybrides rechargeables et de la normalisation des solutions plus avancées. L'objectif est de limiter au maximum le coût de chaque borne pour en installer le plus grand nombre et pour limiter le coût d'utilisation pour les clients. - à terme : en fonction des évolutions possibles vers des modèles économiques plus élaborés et la mise en place d'éventuels opérateurs de mobilité, l'infrastructure pourra évoluer (simple mise à jour logicielle dans l idéal), en laissant toujours la possibilité au client de payer sa recharge directement et au coup par coup s'il le souhaite. Aussi, le groupe de travail s oriente vers la préconisation d une combinaison de deux dispositifs monétiques : - la présence de lecteurs RFID et NFC (par anticipation) pour les utilisateurs ayant déjà créé un compte client (utilisateurs réguliers et flottes captives) ; - la possibilité d accéder au service de recharge par téléphone mobile pour les utilisateurs occasionnels n ayant pas au préalable créé un compte utilisateur ou pour ceux préférant s identifier par téléphone plutôt que par badge RFID. Le paiement par carte bancaire classique à contact n est en revanche pas préconisé, essentiellement pour des raisons de coûts : l investissement matériel peut atteindre les pour le terminal de paiement uniquement, et les coûts de transaction associés sont de l ordre de 0,11 par transaction, auxquels s ajoute une commission de 0,25% de montant de la transaction. Ainsi, l accès au service de recharge sur un point de charge «basique» à travers un lecteur RFID, NFC ou un téléphone mobile se ferait de la façon suivante : 12 Une note complète issue de ce Groupe de Travail est incluse dans les Annexes. 01/08/

18 L utilisateur stationne son véhicule sur l emplacement prévu à cet effet. Il se rend au point de charge afin de s identifier. Plusieurs moyens d identification sont à disposition, dont a minima l identification par badge RFID et par téléphone (appel non décroché, TAG sonore ou visuel, NFC, serveur vocal selon prestataire sélectionné dans le cadre de l appel d offres). Si l utilisateur a déjà un compte client qu il a par exemple créé sur internet ou via un serveur vocal, son identifiant (RFID, NFC ou numéro de téléphone mobile) est associé à ce compte, et l accès au service est autorisé. Dans le cas contraire, le client va pouvoir créer un compte client directement depuis son téléphone mobile (internet mobile, serveur vocal ou autre ). Une fois le compte client créé, l accès sera autorisé. L utilisateur peut alors brancher son véhicule. A son retour, il s identifie à nouveau pour interrompre la recharge et débrancher son véhicule. Une facturation peut être mise en place, via un débit sur compte prépayé, ou un débit direct sur compte bancaire. De nombreuses propositions ont été faites sur ce modèle (ex : présentations de PayByPhone, TagAttitude, Logica, Parkeon ). L objectif n étant pas de privilégier un acteur industriel par rapport à un autre, mais plutôt de définir l interface entre l utilisateur et la borne, l illustration ci-dessus ne vise à présenter que le principe de fonctionnement, de détail de celui-ci pouvant différer en fonction des acteurs impliqués (flux d informations, tag utilisé, etc ). e. Les services annexes Différents acteurs développent aujourd hui des services annexes autour de la mobilité électrique tels que : - la localisation de places de stationnement, avec identification de leur disponibilité et guidage ; - la réservation de places de stationnement à distance ; - les alertes pour le temps passé en charge ; - etc. L introduction de tels services dans le domaine public nécessite : - une coordination de la gestion du stationnement urbain et des services liés à la recharge des véhicules électriques (avec une intégration notamment des systèmes d information et de gestion) ; - une gestion à distance des infrastructures de terminaux de stationnement et de charge ; - une mutualisation de certaines fonctions (distribution électrique, commande de charge, paiement direct ou en ligne etc.) en interfaçant les bornes de recharge avec des terminaux existants tels les horodateurs. 01/08/

19 Les coûts relatifs à ce type de service varient fortement en fonction du parc de terminaux de stationnement (par exemple, la génération des horodateurs présents dans la Collectivité) et du type de services développés. f. Les enjeux relatifs à la gestion de la charge et la pointe carbonée Afin de demeurer un véhicule principalement «décarboné», la charge du véhicule électrique ou hybride rechargeable nécessite une gestion de la puissance appelée afin d éviter l engorgement des réseaux et la production carbonée. Aussi, tandis que l appel de puissance pour la recharge d un véhicule sous un régime de charge normale (3 kva) est équivalent à celui d un chauffe-eau, dans le cadre d une charge accélérée cet appel de puissance peut correspondre à celui d un immeuble 13. Dans ce cadre, nous recommandons que divers moyens incitatifs soient mis en œuvre afin qu au moins 90% de la charge se fasse sur des points de charge normale, et le plus possible de nuit, ou plus largement en heures creuses de production et de réseaux. Les solutions à cet effet sont : - une éducation des clients finals ; - une différence de prix qui soit suffisamment significative pour inciter l utilisation de la charge normale par rapport à la charge accélérée ou rapide; - la mise en place d un dispositif de régulation des recharges installé derrière le point de livraison, si possible sans affecter l utilité perçue de la part des clients. Sur ce dernier point, des solutions simples existent déjà, telle que des délesteurs ou décaleurs de charges, pouvant évoluer vers des fonctions plus évoluées telle que par exemple réduire la puissance des bornes de charge accélérée de 23 kva à 3 kva - voire moins - dans le cas où, comme évoqué précédemment, l appel de charge correspond à une période de pointe. 13 Cf. Note d ERDF en Annexe. 01/08/

20 IV. Réglementation, normes et standards Le véhicule électrique ne peut être déployé sans l existence et l application de règlementations assurant la maîtrise de sa sécurité et de son impact environnemental, ni de normes consensuelles permettant leur mise en œuvre et l interopérabilité à tous les niveaux (charge, localisation, facturation). De plus, compte tenu du caractère évolutif et innovant tant du véhicule électrique lui-même que de ses modalités de déploiement, des standards sont développés et proposés par des constructeurs individuels ou groupés entre eux et/ou avec d autres acteurs du secteur sous forme de consortia (ex. : EVReady, Quick drop, ChaDeMo, ), en général pour promouvoir et, le cas échéant, protéger des technologies et des modèles d affaires particuliers. Le livre vert n a pas l ambition de fournir un inventaire exhaustif de ces standards, mais présente ci-dessous les règlementations applicables. Ces règlementations font en général référence à des normes consensuelles élaborées par les instituts de normalisation qui, parfois, laissent des options ouvertes pour lesquelles des préconisations sont faites (cf. ci-dessus). Une cartographie complète des normes d ores et déjà en vigueur ou en cours de développement a été réalisée par un groupe de travail animé par l AFNOR et les principaux bureaux de normalisation concernés BNA et UTE). Le livre vert se contente donc de : - cerner les obligations et les outils disponibles pour maîtriser la sécurité, l interopérabilité et l impact sur l environnement ; - fournir aux collectivités locales les références et éléments nécessaires pour l établissement de cahiers des charges techniques et la conclusion de partenariats ; - tendre par ses préconisations à créer un marché national cohérent aussi bien pour les constructeurs que pour les équipementiers et fournisseurs d énergie et de services et, bien entendu, pour les utilisateurs, avec le souci de la dimension européenne et internationale ; - laisser une certaine marge de manœuvre pour accommoder des situations particulières et des expérimentations dans le cadre de projets locaux, d autant que la normalisation est évolutive et devra être adaptée au fur et à mesure que viendront les retours du terrain s agissant des aspects techniques et des pratiques des usagers et des acteurs économiques. a) Réglementation et normalisation Conformément à la pratique développée en France et au plan européen depuis deux décennies pour l harmonisation des exigences règlementaires, les réglementations applicables font une large référence à des normes élaborées sur la base du consensus au niveau national (AFNOR et bureaux de normalisation), européen (CEN, CENELEC, ETSI) et international (ISO, CEI, UIT). Les règlementations sont harmonisée au plan européen lorsqu elles ont un impact sur la libre circulation des produits au sein de l Espace Economique Européen ou relèvent de politiques communes (par exemple : énergie, environnement). Dans ce cas, elles s appuient sur des normes européennes harmonisées, dont la référence est publiée au Journal Officiel Européen. La conformité à de telles normes, selon des modalités précisées dans chaque directive, vaut présomption de conformité aux exigences édictées. Nous faisons ci-dessous le point des règlementations en vigueur dont le déploiement du véhicule électrique doit tenir compte. Les directives européennes visées sont toutes transposées en droit français, éventuellement assortis de délais d entrée en vigueur. 01/08/

21 b) Les règlementations applicables au véhicule électrique Les corpus règlementaires applicables au déploiement du véhicule électrique au sens large (donc en incluant tous les types de véhicules: particuliers, utilitaires, collectifs, et toutes les options : véhicules purement électriques y compris, deux roues et quadricycles, et véhicules hybrides rechargeables) concernent : - l installation de charge ; - le comptage de l électricité fournie ; - le véhicule électrique (au sens large : cf. supra) dans son ensemble et ses équipements et composants électriques ; - la fin de vie du véhicule et l élimination des déchets électriques et électroniques. Installation de charge L installation de charge dans son ensemble, qu elle soit chez le particulier ou accessible au public dans le domaine privé ou sur la voie publique, relève tout d abord de la réglementation générale pour la réalisation, la rénovation ou l extension des installations électriques basse tension (i.e. inférieure à 1000 V) dans les bâtiments d habitation. Elle rend obligatoire les normes NF C (accès au réseau) et NF C (installation électrique) (arrêté du 22 octobre 1969 mis à jour par divers textes depuis). Un décret du 22 mars 2010 régit l attestation de conformité (CONSUEL) et l habilitation électrique des intervenants. Un décret du 14 novembre 1988 (modifié en 1995) précise l articulation avec le code du travail pour les installations qui en relèvent, ce qui est le cas des installations de charge du domaine accessible au public. Il convient de souligner que ce premier ensemble de textes règlementaires est le seul qui soit purement national, même si des normes européennes et internationales sont visées pour son application : ceci peut entraîner quelques différences entre pays, en particulier pour les prises, la connectique associée et les régimes de charge (obturateurs ou non, courant triphasé ou monophasé, courant alternatif ou continu). Elle nécessite régulièrement des ajustements et interprétations, coordonnés par un comité (UU15) géré par l UTE, qui publie des fiches explicatives. Une interprétation au regard de la réglementation sur les installations classées ou de celle sur les lieux recevant du public est nécessaire pour les installations dans des lieux pouvant présenter des risques particuliers, notamment : installation en sous-sol, installation dans une station service (donc à proximité de dépôts de carburants, installation d échange de batterie avec stockage et recharge en grand volume à proximité). L installation de charge dans son ensemble relève ensuite d une réglementation spécifique en matière de compatibilité électromagnétique. Elle est en effet susceptible d émettre de tels rayonnements au moment de la charge. Il s agit de la directive européenne 2004/108/CE du 15 décembre 2004, qui instaure un marquage CE. De plus, les composants et sous-ensembles de l installation de charge relèvent, individuellement, de la directive européenne 2006/95/CE du 12 décembre 2006, dite «basse tension» (i.e. inférieure à 1000V) qui s appuie sur des normes européennes harmonisées et couvre les modalités d évaluation de la conformité (marquage CE). Les modalités d application de ces règlementations dépendent des niveaux et des caractéristiques de courant et de tension délivrés par l installation de charge et laissent des latitudes et des marges d interprétations en ce qui concerne les prises et connections. Comptage de l électricité fournie 01/08/

22 Le comptage doit être considéré à deux niveaux : - entre le fournisseur d électricité et l exploitant de l installation de charge, - entre l exploitant de l installation de charge et l utilisateur du véhicule électrique. Pour le premier niveau, on est dans la situation d un abonnement classique de fourniture d électricité. Le comptage se fait à l aide de compteurs couverts par la directive européenne 2004/22/CE sur les instruments de mesure qui en régit les conditions homologation. Pour le deuxième niveau, nous pouvons considérer que nous nous trouvons en général dans le contexte d une prestation de service plus globale et facturée comme telle (abonnement, inclusion dans le prix du parking, démarche commerciale) incluant notamment la fourniture d électricité : il ne sera pas nécessaire de procéder au comptage de la fourniture ponctuelle d électricité au véhicule. Si le cas se présentait, on serait ramené au cas précédent (métrologie légale). Par ailleurs, deux directives européennes en cours de mise en application concernent la question du comptage : - la directive 2006/32/CE du 5 avril 2006 sur l efficacité énergétique, qui ouvre la voie aux compteurs intelligents («smart meters») ; - la directive 2009/72/CE du 13 juillet 2009, plus précise sur la mise en place de compteurs intelligents et traitant également des réseaux de distribution intelligents («smart grids»). Véhicule dans son ensemble et ses composants Le véhicule dans son ensemble est soumis à diverses directives européennes qui, en général, reprennent les recommandations de la Commission Economique pour l Europe de l Organisation des Nations Unies (CCE- ONU). En particulier, la recommandation spécifique pour les véhicules électriques (R100), adoptée en mars 2010 et cours de transposition au plan européen, est appliquée par anticipation par la France. Elle couvre essentiellement les exigences et modalités d évaluation de la conformité en matière de sécurité pour les passagers et pour certains aspects d impact environnemental, en particulier pour la mesure de la performance énergétique, le comportement de la batterie après choc («crash test»), l aspect feu et la compatibilité électromagnétique. Les composants électriques du véhicule sont individuellement soumis à la directive «basse tension», et donc au marquage CE, éventuellement en appliquant des normes spécifiques tenant compte de leur utilisation à bord d un véhicule. Fin de vie du véhicule et élimination des déchets électriques et électroniques S agissant tout d abord du recyclage, le véhicule électrique, comme tout véhicule, est soumis à la directive 2000/50/CE du 18 septembre 2000 relative aux véhicules hors d usage qui prévoit qu à horizon % de ces véhicules devront pouvoir faire l objet d une récupération. De plus, la batterie, relève de la directive 2006/66/CE du 6 septembre 2006 relative aux piles et accumulateurs et à leurs déchets. 01/08/

23 c) Mandats européens de normalisation L harmonisation des règlementations au niveau européen étant basée sur le principe de la «nouvelle approche», plusieurs mandats ont été confiés aux organismes européens de normalisation (CEN, CENELEC, ETSI) afin d élaborer des normes européennes harmonisées qui pourront notamment être utilisées comme présomption de conformité aux directives correspondantes. Il s agit du : - mandat M468 concernant un système de charge commun pour les véhicules électriques, assurant la sécurité, l interopérabilité et le rechargement intelligent ; - mandat M441 concernant les compteurs intelligents. De plus, un projet de mandat est en cours d élaboration pour les réseaux intelligents («smart grids»). 01/08/

24 VII. Le volet économico-juridique Cf. Document envoyé séparément par courrier électronique. 01/08/

25 VIII. Annexes Annexes actuellement inclus dans le projet de Livre Vert : - Offres des constructeurs (non exhaustif) - Contribution ERDF au Livre Vert Technique (enjeux réseau et roaming) - Les solutions de monétique - Cartographie - Réglementation, Normes et Standards NB. Dans certains cas, ces documents sont des projets, et sont par conséquent susceptibles d être complétés / modifiés. 01/08/

26 Offres Renault Illustration 01/08/

27 01/08/

28 Offres Nissan - Illustration Offres Peugeot-Citroën - Illustration 01/08/

29 01/08/

30 01/08/

31 01/08/

32 01/08/

33 Offres Mitsubishi - Illustration 01/08/

34 Offres Heuliez - Illustration 01/08/

35 Les questions traitées ci-après portent sur les : Contribution ERDF au Livre Vert Technique - Conseils sur le développement de l infrastructure de charge sur le territoire et son optimisation d un point de vue technique / économique - Schémas de raccordement envisageables / conseillés (ex. partir du tableau de répartition du bâtiment ou des services généraux de l immeuble). - procédures à suivre pour le raccordement - solutions autour de la pointe carbonée, la puissance à souscrire pour un projet d infrastructure de charge. - Les enjeux de gestion client. - les enjeux de Smart Grid / du gestionnaire d énergie. 01/08/

36 Développement efficient de l infrastructure de charge sur les territoires Du point de vue de l alimentation électrique pour la recharge des véhicules, il faut réduire au minimum la production de CO2, donc éviter les recharges notamment lors des pointes nationales de consommation, où l on met en route des centrales de pointe au fuel ou au gaz, mais aussi éviter le plus possibles les pointes de consommation sur les réseaux, dont l accroîssement entraîne des investissements coûteux de renforcement. Comme le montre les exemples de la figure ci-après, les reliefs de la consommation nationale et celui des pointes locales des divers maillons du réseau jusqu au point de charge ne sont généralement pas synchrones. Il convient de maximiser l efficience des investissements de réalisation de l infrastructure de recharge, et notamment son raccordement au réseau de distribution, pour la part payée par le maître d ouvrage de l infrastructure mais aussi pour la part payée par le distributeur. En effet, d une part le mécanisme régulatoire des investissements dans les réseaux publics de distribution, dont la quote-part des raccordements et les renforcements, ne permet pas d apporter le financement des accroissements d investissements (le TURPE n apporte qu une rémunération du capital investi a postériori) induits par le développement de l IR, d autre part ceux-ci s ajoutent à d autres motifs de croissance des investissements dans la même période (raccordement des ENR en très fort développement, généralisation prévisible des compteurs Linky etc.). De plus, le mécanisme régulatoire conduisant à une augmentation du TURPE de l ordre de 1% par Md supplémentaire, fera peser une charge sur tous les consommateurs d électricité. Dans la suite, nous chiffrons les enjeux financiers induits, et formulons les recommandations nécessaires à la recherche de la minimisation des coûts de raccordement et renforcements de réseaux, tout en visant à satisfaire les attentes des parties intéressées aux véhicules électriques, et au premier chef leurs utilisateurs. 01/08/

37 Facteurs d économie et modalités du raccordement des points de charge au réseau public de distribution. Le raccordement des points de charge entraîne l étude du renforcement des maillons du réseau qui les alimente en fonction de la puissance maximale demandée au point de livraison et de son mode d utilisation par rapport aux courbes de charge (puissance/temps) préexistantes pour chacun de ces maillons. Compte tenu de la structure et de la charge actuelle moyenne des réseaux de distribution urbains (le chiffrage n est pas réalisé pour des réseaux ruraux), les coûts moyens (les coûts réels sont variable selon la configuration locale) de raccordement et de renforcement des réseaux ont été chiffrés pour des bornes installées dans trois configurations type correspondant à des bornes publiques, et pour deux hypothèses de puissance unitaire des points de charge, 3 kva et 22 kva (une borne comporte généralement au moins deux PdC). Les résultats figurent dans le tableau ci-dessous. Coût moyen par point de charge en HT (le coût effectif est variable selon le cas) Configuration et Puissance/PdC Tarif de raccordement pour le demandeur Part de raccordement payée par le GRD Coût de renforcement payé par GRD Coût total Coût pour le GRD 2 PdC 3kVA PdC 3kVA PdC 3kVA PdC 22kVA PdC 22kVA PdC 22kVA PdC 22kVA puissance souscrite au PDL réduite de moitié Ce calcul montre que : Le coût est 5 à 6 fois plus élevé pour une puissance de 22 kva/pdc que pour une puissance de 3 kva/pdc. Le coût de raccordement par point de charge diminue sensiblement si on les regroupe derrière un même point de livraison. La puissance demandée au point de livraison détermine le coût de raccordement et renforcement. 01/08/

38 La meilleure conception est donc : De grouper le plus possible les points de charge (voire même avec d autres usages) derrière un même point de livraison De souscrire une puissance totale au point de livraison la plus faible possible De piloter les recharges pour rester à l intérieur de la puissance souscrite et réduire la puissance appelée en heures pleines, nationale comme locales. On peut d ailleurs chercher à utiliser chaque fois que possible un point de livraison déjà existant. Les conclusions ci-dessus s appliquent aussi aux points de charges installés dans les bâtiments résidentiels et tertiaires, le schéma suivant étant universel (avec un seul point de charge dans le cas d une résidence individuelle) : Dans le cas d immeubles résidentiels, trois solutions sont envisageables pour alimenter le lieu de stationnement d un habitant, dans l ordre préférentiel suivant : 1 ) Par installation d un câble individuel partant du tableau de répartition de son appartement, ce qui lui permet d exploiter son contrat de fourniture et de gérer ses recharges de manière coordonnée avec ses autres usages. 2 ) Si la solution précédente n est pas réalisable (trop grande longueur, difficulté de passage du câble), réalisation d une desserte des points de stationnement en partant du tableau derrière le point de livraison des services généraux de l immeuble. Le gestionnaire de l immeuble répartit les charges spécifiques d électricité entre les utilisateurs avec des sous-compteurs individuels. 3 ) Si les deux premières solutions ne conviennent pas, et que l on a recours à un gestionnaire de service de recharge, celui-ci souscrit un point de livraison spécifique pour alimenter les points de charge. Pilotage des recharges pour éviter les pointes de production et de réseaux. Le souscripteur d un nouvel accès au réseau et du contrat de fourniture au point de livraison est censé, dans son propre intérêt, rechercher la puissance de raccordement et la puissance souscrite les plus faibles possibles, ainsi que la meilleure option tarifaire auprès de son fournisseur. Il dispose d'une offre d'équipements pour piloter les recharges afin d'éviter de dépasser sa puissance souscrite et d exploiter au mieux ses options tarifaires, et ainsi adapter sa courbe de charge. En résidentiel individuel, le client doit être incité à souscrire l'option «heures creuses» s il ne l a pas déjà. En toute hypothèse il peut utiliser le signal «175 Hz», qui permet notamment de "placer" la charge du chauffe-eau durant les heures creuses, dont les horaires sont fixés par le gestionnaire du réseau en fonction des pointes locales constatées au poste source, pour piloter la recharge de son véhicule électrique. 01/08/

39 Quelques adaptations peuvent s'avérer nécessaires. Par exemple pour un utilisateur bénéficiant des deux usages, chauffe-eau et véhicule électrique, un équipement intérieur répartit la puissance entre les deux usages pour occuper au mieux les heures de nuit et éviter une augmentation de puissance souscrite. De tels dispositifs existent à la vente et ne posent pas de problèmes particuliers pour leur installation. Il s agit par exemple de délesteurs, ou de «décaleurs», donnant la priorité entre usages qui convient au consommateur (taux de recharge de son véhicule, disponibilité d'eau chaude...) pour réaliser un décalage temporel entre usages, asservi à l'apparition de l'heure creuse. Le client dispose cependant d'une option «marche forcée». Dans un immeuble tertiaire qui dispose d un point de livraison global, auquel les points de charge sont raccordés, le gestionnaire d immeuble gère l ensemble des consommations d électricité. Il souscrit en général un contrat du type «tarif jaune», voire «tarif vert» (alimentation en HTA). La souscription d options type «longues utilisations» permet de bénéficier de tarifs horosaisonnalisés plus diversifiés que pour le résidentiel individuel, et de possibilité de dépassement de la puissance souscrite dans certaines limites. Des gestionnaires d énergie plus ou moins élaborés permettent de gérer finement chacun des différents usages, et d y ajouter le pilotage des recharges de véhicules électriques. Les solutions existantes permettent donc une optimisation de la courbe de charge par le client en relation avec ses options tarifaires. A plus long terme, avec le développement de fonctions de «smart-grid», une communication entre ce gestionnaire et le réseau public permettra d affiner le pilotage des recharges en fonction de la situation de la production et du réseau et donnera de plus grandes marges de manœuvre, améliorant l optimisation globale : signal notifiant un appel à des moyens de pointe carbonés, ou un engorgement de maillons du réseau amont, ou au contraire la disponibilité d une production locale à base d énergie renouvelable, ou de faible charge du réseau, permettant d accélérer les recharges. Ces différents étages de pilotage sont figurés ci-après : 01/08/

40 Renforcement du réseau en relation avec le développement des véhicules électriques sur un territoire, grâce au rôle organisateur des collectivités. Il faut souligner que le nombre de points de charge est bien supérieur au nombre des véhicules. En outre, l utilisation effective des points de charge est aléatoire : certains peuvent être rarement utilisés, ou au contraire les circonstances peuvent donner lieu à une conjonction d utilisation de toutes les bornes dans un même secteur. Le réseau ne peut donc être renforcé uniquement au vu du nombre et de la puissance maximale unitaire des points de charge, mais en fonction de la prévision de leur utilisation par les véhicules existant. Pour réaliser le renforcement des réseaux de distribution de manière efficiente, le gestionnaire du réseau public de distribution doit donc s appuyer sur une organisation du déploiement des véhicules électriques permettant de rationaliser et optimiser l'implantation des points de charge et de prévoir leur mode d utilisation. En outre, comme indiqué plus haut, les dispositifs de régulation des recharges réduisent les puissances appelées en heures pleines et lors d engorgement du réseau, sans affecter l'utilité attendue par le client. Organisation du réseau d acteurs autour des collectivités locales. L'aménagement de l'infrastructure de recharge sur un territoire résulte de la vision politique des collectivités locales pour les transports dans leur ensemble et pour l'insertion des véhicules électriques en visant : - La satisfaction des besoins - La performance environnementale - L économie globale Les collectivités locales doivent organiser le développement des véhicules électriques sur leur territoire, à la maille pertinente, en mettant sur pied un réseau d acteurs axés sur la vision politique des déplacements afin de : - Définir les modalités et le rythme probable de développement des véhicules selon leur nature (tout électrique, hybrides rechargeables ) et leurs usages : flottes professionnelles, véhicules personnels, services (locations, auto-partage etc.) - Déterminer les besoins de recharge par zone géographique et définir l architecture de l infrastructure pour y répondre, entre points de charge à domicile, dans les locaux professionnels et bornes publiques, lesquelles se répartiront en différents lieux : sur le domaine public (voirie, places ) sur le domaine concédé (parkings publics, gares, ports) sur le domaine privé recevant du public (stations-service, commerces, hôtels ) Le Gestionnaire du réseau de distribution est aux côtés des collectivités pour : - Le dialogue amont sur les projets, à rapprocher des contraintes de réseaux - La définition des lieux et des puissances des points de charge - L organisation des raccordements et des renforcements. - Des informations, conseils et propositions pour des solutions répondant aux besoins. La figure suivante illustre ce fonctionnement de réseau d acteurs sur le territoire : 01/08/

41 Procédure pour le raccordement d une installation, ou l augmentation de la puissance d un raccordement existant. Toutes les informations utiles, procédure, formulaires, coordonnées de l interlocuteur etc. sont fournies sur le site internet du distributeur, notamment pour ERDF à l adresse Les étapes se composent de : 1. La transmission du dossier de raccordement au Distributeur, comportant notamment : un formulaire de demande de raccordement (demande de raccordement en ligne basse tension 36kVA, formulaire basse tension 250 kva, formulaire haute tension HTA), une copie de l autorisation d urbanisme, le cas échéant (ex. : permis de construire), un plan de situation du terrain, un plan de masse précisant l échelle, la puissance de raccordement souhaitée. 2. L envoi par le GRD d une proposition de raccordement dans un délai de 10 jours ouvrés, à partir de la qualification du dossier complet, ou de 3 mois si une extension du réseau est nécessaire. Elle comporte la solution technique retenue, le calendrier et le coût des travaux. Gestion des transactions Comme exposé plus haut, les points de charge sont généralement groupés et raccordés à un point de livraison du réseau de distribution. 01/08/

42 Le gestionnaire des points de charge raccordés à un même point de livraison : - souscrit un contrat de fourniture avec le Fournisseur de son choix pour ce point de livraison, qui comporte le compteur géré par le GRD, lequel transmet les données de consommation au fournisseur pour que celui-ci facture son client. - Il intègre le prix de l'électricité dans le prix du service de recharge, qu il peut moduler en fonction de la durée de stationnement, de l heure de la journée, et/ou de la consommation d électricité mesurée par un sous-comptage. Il réalise, soit une répartition de charges dans des conditions contrôlables par les utilisateurs ( cas des gestionnaires d immeubles), soit une vente de service ayant plusieurs composantes de coûts (amortissement d infrastructure, maintenance, gestion ) dont l achat d électricité. Concernant les transactions sur les bornes publiques, deux étapes d organisation sont prévues : Dans l'immédiat, paiement direct par le conducteur au gestionnaire des bornes (cf. solution monétique développée par ailleurs). À court terme, une solution sera développée pour permettre aussi un «paiement sans frontière» c'est-àdire la souscription par l utilisateur du véhicule d un service de mobilité «recharges comprises quel qu en soit le lieu» auprès d un opérateur de son choix (loueur par exemple), sans avoir à se préoccuper du paiement à chaque recharge. Une compensation est organisée pour que le gestionnaire local du service de recharge soit rémunéré par l opérateur de mobilité. Dans cette solution, le fournisseur d électricité restera choisi localement, par le gestionnaire du point de livraison qui alimente le point de charge utilisé. Une possibilité plus flexible de choix du fournisseur par l utilisateur ou par «l opérateur de mobilité» soulève des difficultés importantes de compatibilité avec l organisation du secteur électrique et avec les outils de gestion existants. Elle sera instruite ultérieurement. La figure suivante illustre les situations immédiate et à court terme, en figurant le circuit de paiement par des pointillés. Gestionnaire de service de recharge X Fournisseur d'électricité Point de livraison et de choix de Fournisseur (1 seul dans la plupart des cas) BR BR BR BR BR Client Opérateur de mobilité Gestionnaire de service de recharge Y Fournisseur d'électricité Gestionnaire de réseau de distribution par zone géographique Point de livraison et de choix de Fournisseur BR BR BR BR BR Monétique Client Roaming Opérateur de mobilité Gestionnaire de service de recharge Y Fournisseur d'électricité Point de livraison et de choix de Fournisseur BR BR BR BR BR Client 01/08/

43 Mesures conservatoires requises pour assurer l interopérabilité des bornes publiques. Dès à présent, des dispositions doivent être organisées pour que tous les points de charge publics s inscrivent dans la perspective d interopérabilité sans frontière. Cela conduit notamment à : 1. Recenser les bornes existantes et enregistrer les nouvelles bornes dans une base nationale en précisant : Le géo-référencement Les références du gestionnaire et autres informations utiles 2. Définir un plan d adressage des points de charge et d identification des clients et véhicules (à échelle européenne). 3. Préparer les conditions d un service plus élaboré à l utilisateur : publication de l état des points de charge (libre/occupé/panne ), transactions sans frontière, et moyens de communication associés. 01/08/

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58 Synthèse du groupe de travail sur la monétique Plan de déploiement des véhicules électriques et hybrides DRAFT v.3 Rédacteur: Willy Bréda (MEEDDM) Date: 13 juillet /08/

59 Contexte et objectif de cette synthèse: Suite aux annonces du plan véhicules décarbonés du 1 er octobre 2009 et du 13 avril 2010, il est nécessaire de définir les modalités opérationnelles de déploiement des bornes de recharge. Les communes sont naturellement chefs de file pour le déploiement de celles-ci, en raison du fort impact sur la voirie et les places de stationnement. L Etat doit pour sa part tenir un rôle moteur de stratège, d incitation et d accompagnement. Le scénario retenu par le plan de déploiement des véhicules électriques et hybrides table sur des infrastructures de recharge des batteries essentiellement concentrées sur le lieu de stationnement principal, domicile ou travail, les parkings publics, et dans une moindre mesure les voies publiques. Pour les années , l objectif est de déployer une infrastructure minimale, de nature à rassurer les premiers acheteurs, pour le lancement commercial des véhicules à grande échelle. Dès 2015, points de recharge privés et points de recharge publics seront créés, portés à 4 millions de points de recharge privés et points de recharge publics en Même si quantitativement les bornes de recharge accessibles au public, placées dans des parkings ou sur voirie, ne représentent que 10% des prises et 5% des usages, elles offriront une assurance aux utilisateurs de pouvoir accéder à des infrastructures de charge en dehors de la sphère privée (domicile, travail) et des stations services. Elles constituent à ce titre un gage de fiabilité de l ensemble du système, indispensable pour lever la défiance des clients dans le véhicule électrique. Encore faut-il que le paiement (si besoin) ne soit pas un frein à l utilisation de ces points de charge (diversité des moyens de paiements, abonnements spécifiques, réseaux fermés ). Cette synthèse vise à préconiser, à horizon de mi 2010, un nombre très limité de solutions de paiement, facilitant pour les usagers la recharge aux infrastructures partagées dans le domaine public ou en station service, et permettant d assurer une interopérabilité en France. Cet accès simple devra idéalement être proposé par tous les «opérateurs de bornes», même si d autres solutions de paiement spécifiques peuvent être associées en fonction des configurations. Les sujets télématiques liés au véhicule ou à son lieu de parking principal sont bien entendu à prendre en considération, et permettront de justifier les moyens de paiements proposés, comme les cartes avec ou sans contact, le téléphone portable, ou toute autre solution. D autres travaux sont menés en parallèle au sujet de l'itinérance, en cohérence avec les futures normes internationales: il s'agit, à l'horizon de fin 2010, de faciliter la compensation entre les opérateurs de mobilité qui proposeront aux usagers un service de recharge dans le cadre d un abonnement pouvant intégrer d autres services. Ces travaux, pilotés par Monsieur Gilles BERNARD (ERDF), porteront sur les évolutions à venir, et permettront de proposer davantage de services aux clients. Ils s'appuieront notamment sur les présentes conclusions. 01/08/

60 Evaluation des usages et retours d expériences: Comme énoncé précédemment, les bornes de recharge accessibles au public ne représenteront que 10% des prises et 5% des usages. Les points de charge publics seront donc utilisés de façon très occasionnelle. En reprenant les objectifs du plan de déploiement des véhicules électriques et hybrides, les prévisions d'utilisation de ce type de bornes sont les suivantes: Avec un kilométrage annuel moyen de Kms, un véhicule tout électrique consommera entre 0,5 et 1 euros d'électricité par jour (6 KW/H, 2H de charge). Sur la base d'un parc de 450x000 véhicules électriques et hybrides rechargeables en circulation à horizon 2015 (1,3% du parc automobile), la consommation électrique associée serait de à euros par jour, soit encore entre 82 et 164 millions d'euros par an. Avec une recharge effectuée dans 5% des cas sur des points de charge publics, le montant de l'électricité distribuée chaque jour par ces prises s'évalue à entre et euros, soit encore entre 4,1 et 8,2 millions d'euros par an. Avec points de charge publics, cela représente en moyenne entre 0,15 et 0,30 euros d'électricité par jour et par prise, soit encore moins de 110 euros par an et par prise... En faisant l'exercice avec les chiffres prévus par le plan à horizon 2020 (2 millions de véhicules électriques et hybrides rechargeable, points de charge publics), le constat est sensiblement le même. Les différentes expériences menées actuellement dans certaines agglomérations peuvent également nous donner quelques éléments sur l'utilisation de ces points de charge. L'expérience menée sur La Rochelle par exemple montre que les 200 points de charge publics répartis dans l'agglomération distribuent chaque année près de 3000 euros d'électricité, soit encore 15 euros d électricité par an et par borne en moyenne. A titre de comparaison, la facture annuelle d'électricité distribuée par ces 200 bornes représente le coût de deux terminaux de paiement par carte bancaire. Si au début de l'expérience menée à La Rochelle, l'accès à ces bornes était piloté par une carte sans contact, les différentes pannes électroniques liées à cette technique ont conduit le gestionnaire de ces bornes (EDF dans un premier temps, puis la collectivité de La Rochelle ensuite) à mettre à disposition gratuitement les bornes compte tenu des faibles transactions constatées. Compte tenu de ces éléments, il apparaît important de limiter au maximum le coût du terminal de paiement des infrastructures publiques, notamment si le service facturé se limite au coût de la distribution d'électricité. Au delà d'une possible mise à disposition gratuite de ce point de charge, ce qui au passage n'attirerait ni investisseurs privés, ni services complémentaires pouvant être valorisés, la réflexion porte plus sur le dimensionnement et le choix du système monétique à utiliser en fonction des différentes configurations. Il apparaît plus intéressant d'installer davantage de points de charge simples et évolutifs plutôt qu'un nombre plus restreint de points de charge sophistiqués et coûteux, notamment en raison de la faible utilisation qui en sera faite. Enfin, les évolutions à venir, notamment en termes d'itinérance, confortent l'idée de démarrer avec une infrastructure basique mais évolutive. Le déploiement des infrastructures de recharges publiques est donc imaginé en deux phases: 01/08/

61 : une infrastructure très simple, évolutive, peu onéreuse avec un paiement direct à la charge, dans l'attente du déploiement massif des véhicules électriques et hybrides rechargeables et de la normalisation des solutions plus avancées. L'objectif est de limiter au maximum le coût de chaque borne pour en installer le plus grand nombre et pour limiter le coût d'utilisation pour les clients. - au delà de 2013: en fonction des évolutions possibles vers des modèles économiques plus élaborés et la mise en place d'éventuels opérateurs de mobilité, l'infrastructure pourra évoluer (simple mise à jour logicielle dans l idéal), en laissant toujours la possibilité au client de payer sa recharge directement et au coup par coup s'il le souhaite. 01/08/

62 Réflexion sur les principaux moyens de paiement: L utilisateur final ne paie pas de l électricité mais un service dans lequel l électricité est fournie. Le prix de l électricité est donc intégré dans un service plus global que constitue la recharge du véhicule. En fonction des moyens de paiements utilisés, de nouveaux services peuvent être associés et peuvent parfois présenter de sérieux avantages en comparaison aux moyens de paiements les plus classiques. Paiement par carte bancaire classique à contact: Le paiement par carte bancaire est bien connu des français puisque 90% de la population adulte est en équipée. Ce moyen de paiement est donc très répandu, et utilisé au quotidien: 70% des porteurs privilégie ce moyen de paiement. Ce type de paiement est utilisé pour des transactions importantes, mais aussi pour des transactions particulièrement faibles comme le paiement du stationnement. Il est difficile de fournir les coûts de transaction appliqués pour le paiement par carte bancaire, car ceux-ci sont fixés par chacune des banques. Un ordre de grandeur peut néanmoins être donné: les coûts de transaction associés sont de l'ordre d'un coût fixe de 11 centimes par transaction ajouté d'une commission de 0,25% du montant de la transaction. A titre d'exemple, sur un modèle économique comme celui du stationnement sur voirie, le coût de cette solution monétique (processing, banques, etc...) représente environ 5 à 10% du chiffre d'affaires. En extrapolant à la recharge d un véhicule électrique, pour laquelle le coût de l énergie est évalué à moins de 1 par recharge, le paiement par CB représenterait entre 15 et 20% du coût de la prestation (hors valorisation du service). L'investissement matériel se situe entre 1200 et 1500 euros pour équiper les infrastructures de ce type de terminal de paiement (lecteur, clavier, imprimante, etc...). Ce type de paiement, adapté pour une utilisation intensive, rend nécessaire, pour investir (et amortir) de tels budgets dans une infrastructure de charge utilisée à titre occasionnel, soit la mutualisation du terminal de paiement auprès de plusieurs bornes de charge, soit l association de la recharge à d autres services à valeur ajoutée. En effet, le coût cible d une borne de recharge terminal de paiement compris est de 1000 euros hors installation. Le groupement des cartes bancaires travaille à la définition d un nouveau standard (fin 2010?) visant à faire évoluer la carte bancaire vers un paiement possible en sans contact pour les montants inférieurs à 20 euros. L'objectif est de limiter les coûts de transaction pour le paiement de petits montants. De plus, un lecteur sans contact coûte environ 300 euros, soit 4 à 5 fois moins que le terminal de paiement par carte bancaire à contact. Cependant, cette technologie est actuellement au stade expérimental, le déploiement massif n'étant pas envisagé avant Enfin, il y a toujours nécessité de taper le code régulièrement pour diminuer le risque de fraudes, soit sur la borne de recharge nécessitant des investissements supplémentaires, soit sur un terminal hors du périmètre de stationnement (ex : un magasin, un restaurant, afin de remettre les compteurs à zéro ). Cependant, l évolution de ce type de paiement vers la mise en place d opérateurs de mobilité est impossible. En effet, le paiement par carte bancaire impose une transaction directe, alors que la mise 01/08/

63 en place d opérateurs de mobilité nécessite l existence de comptes clients permettant d intégrer un bouquet de services facturés dans le cadre d une seule et même prestation de mobilité. Compte tenu du coût des terminaux de paiement, et de la non possibilité d évolution vers la mise en place d opérateurs de mobilité, le paiement par carte bancaire n est pas le moyen de paiement privilégié dans le cadre du déploiement de l infrastructure de charge des véhicules électriques et hybrides rechargeables. Ce type de terminal de paiement pourra cependant être utilisé lorsque celuici existe déjà (ex : extension des horodateurs au service de recharge) ou si la juxtaposition de services (stationnement notamment) justifie sa mise en place (utilisation plus intensive). Un autre moyen de paiement doit cependant être associé en vue de la mise en place des opérateurs de mobilité. Paiement, ou identification sans contact / à distance: De façon générale, cette technologie est plus robuste et présente des coûts d'infrastructures et d entretien réduits. Le mode sans contact permet d initier le paiement plus rapidement, puisque le dialogue entre le support utilisé (carte, clé USB, clé de véhicule, téléphone...) et le terminal de paiement est réalisé en moins d une seconde. Compte tenu du délai très court de présentation du support au terminal, il n est pas prévu de vérification de code confidentiel ni de confirmation de l ordre de paiement par le porteur. La simple présentation du support à proximité du lecteur suffit à identifier l utilisateur, et permet de procéder à un éventuel paiement. Des études actuellement en cours sur la sécurité du sans contact indiquent qu il est extrêmement difficile d activer et d aller lire avec un terminal frauduleux un support au delà d une très courte distance, ce qui complexifie les scénarios de fraude associés. Toutefois, par sécurité, le mode sans contact n est possible que pour un montant maximal limité, de l ordre de 20 à 30 euros selon les choix faits par les banques. Focus sur le paiement par carte RFID: La technologie RFID est déjà utilisée massivement, notamment dans le transport public (carte Navigo de la RATP, Oyster à Londres, Mobib à Bruxelles et de nombreuses autres villes dans le monde. De plus, les lecteurs RFID sont relativement peu onéreux: moins de 300 euros. Différents modèles peuvent être imaginés: une carte associée à un porte-monnaie électronique rechargeable (via internet par exemple) sur laquelle seraient débitées toutes les transactions effectuées. Dans ce cas, les coûts de transaction bancaire ne seraient appliqués que sur les recharges et non à chaque utilisation des bornes : seuls seraient appliqués des coûts de service (inférieurs aux coûts de transactions bancaires); une carte d'accès gratuit ou faisant l objet d un forfait (ex: 5 euros le mois, 10 euros l année, etc..), ne nécessitant aucune transaction autre que l inscription (si la carte est facturée) ou l «abonnement»; 01/08/

64 une carte de paiement associée à un compte bancaire, permettant de débiter les transactions au coup par coup. Cette technologie peut être utilisée sur n'importe quel support RFID: carte, clé de voiture, porte clé... Elle peut également se servir de supports existants, afin de limiter les coûts de distribution. Nous pourrions ainsi nous appuyer sur des cartes RFID du même type que celles utilisées dans le secteur des transports (Pass Navigo, etc...) en passant le support que l utilisateur a choisi d utiliser devant le lecteur du point de charge au moment de l ouverture de son compte client (serveur vocal depuis un téléphone mobile), et ainsi associer cet identifiant au compte client. Il est cependant nécessaire de s assurer de l interopérabilité de ces cartes dans différents secteurs géographiques, chaque opérateur de borne pouvant gérer ses propres comptes clients, et de proposer d'autres moyens d accéder au service de recharge pour les utilisateurs qui ne bénéficient pas déjà de ce type de supports ou de compte client. Ce type de dispositif offre l avantage d être très simple d utilisation, financièrement accessible compte tenu de nos besoins, et permet une évolution rapide vers la mise en place d opérateurs de mobilité. La principale difficulté est la nécessité d ouvrir un compte client pour accéder au service afin de disposer du support RFID. De plus, un compte client créé en vue d accéder à l infrastructure de charge d une collectivité territoriale ne permettra pas forcément d accéder à l infrastructure de charge de la collectivité voisine (chaque opérateur de bornes étant libre de passer par sa propre plateforme). Si l interopérabilité fait l objet de discussions au sein du groupe de travail sur l itinérance, les échanges ne permettent pas à ce jour de proposer une orientation précise. L identification par RFID est donc une voie intéressante, mais présentera des problèmes d interopérabilité lors du démarrage dans l attente de la mise en place d une plateforme nationale, d opérateurs de mobilité, ou d accords entre opérateurs de bornes (à l image du roaming dans la téléphonie mobile lorsque vous franchissez la frontière). Focus sur le paiement par téléphone: Le téléphone mobile est aujourd hui largement diffusé en France, puisque 89% des français en sont équipés. De plus, il constitue une interface directe avec la borne grâce à son clavier, son écran, et sa connexion réseau afin de fournir de nouveaux services aux utilisateurs : SMS pour alerter sur l'état de charge, le temps de stationnement, la facturation, ou encore l'accès à des télé-services Avec le téléphone mobile, le mode d initiation du paiement est par définition en mode sans contact. Pour dialoguer avec le terminal de paiement, le téléphone peut utiliser le réseau de téléphonie (paiement à distance), ou alors la technologie de communication sans contact NFC (Near Field Communication), si celui-ci en est équipé. En mode NFC, tous les montants peuvent être réglés, avec une possibilité de transaction sans saisie de code en-dessous d un certain montant tant que l application de paiement est active. Le règlement est débité du compte bancaire auquel est associée l application de paiement (comme pour la carte bancaire). Après son enregistrement sur le terminal, la transaction est ensuite transmise au serveur de la banque acquéreur comme n importe quelle transaction par carte. La sécurité des échanges repose sur une authentification mutuelle entre le mobile NFC, dont le numéro NFC unique est différent du numéro d appel du téléphone, et le lecteur, un terminal de paiement, par exemple. Cet échange, qui dure quelques centièmes de secondes, s effectue à très courte distance pour limiter les risques d interception frauduleuse. Dans l attente de la diffusion massive des téléphones NFC qui est en phase de démarrage, il existe des solutions intermédiaires pour bénéficier de services sans contact NFC : cartes, clefs USB, autocollants fixés sur le téléphone mobile Cette technologie nécessite un simple lecteur NFC sur la borne de recharge. 01/08/

65 En utilisant le réseau de téléphonie traditionnel, il existe des solutions monétiques pour lesquelles tous les téléphones mobiles peuvent être utilisés. Le modèle repose sur le numéro de téléphone du client auquel est associé un compte client (portefeuille électronique prépayé ou compte bancaire). Lorsque le client compose sur son téléphone mobile le numéro de téléphone indiqué sur la borne qu'il a choisi (toutes les bornes seront équipées d'un système GPRS), une plateforme identifie le client (via non numéro), identifie la borne qu'il sollicite (via le numéro appelé inscrit sur la borne ou après saisie d un code borne par l utilisateur sur son téléphone), autorise et déclenche la recharge. Le client peut ensuite être débité directement sur son compte client ou son compte bancaire. Dans ce cas, il n'y a besoin d'aucun terminal de paiement dans la borne de recharge. Les coûts de transaction correspondent aux frais bancaires (si débit direct sur compte bancaire) auxquels s'ajoutent des frais liés au service (plateforme). Les frais bancaires peuvent être réduits si le client souscrit à un porte-monnaie électronique, auquel cas seuls les coûts du service sont appliqués lors de chaque transaction. Différents projets utilisent déjà cette technologie: les vélos en libre service de Nice (Vélobleu) et de Vannes (Vélocéa) par exemple, ou encore le stationnement payant sur voirie à Issy les Moulineaux. De plus, les plateformes existent déjà afin de limiter les coûts de mise en service de ce genre de technologie. Comte tenu de l'investissement réduit de l identification voire du paiement sans contact en termes d'infrastructures, mais aussi des évolutions possibles en termes d'itinérance, ainsi que de la facilité d accès au service, le sans contact est la solution préconisée pour le déploiement de l infrastructure de charge des véhicules électriques et hybrides rechargeables. Le téléphone mobile constituant une interface à lui seul avec la borne de recharge, avec une plateforme vocale, ou encore au travers d internet mobile, ce type de technologie permet à n importe quel utilisateur d accéder au service de recharge en créant un compte client depuis son mobile. Le seul frein au déploiement massif de cette solution est l ergonomie : si en mode NFC l identification revient à passer son téléphone devant un lecteur, la grande majorité des utilisateurs devront appeler une plateforme pour s identifier, ce qui prend plus de temps que la solution NFC ou RFID, et qui n est pas très adapté pour les flottes captives (ex : les véhicules de service où la facturation devrait davantage être faite à l employeur et non sur le compte personnel du client au travers de son mobile). 01/08/

66 Orientation privilégiée: Le groupe de travail s oriente vers la préconisation d une combinaison de deux dispositifs monétiques : - la présence de lecteurs RFID et NFC (par anticipation) pour les utilisateurs ayant déjà créé un compte client (utilisateurs réguliers et flottes captives) - la possibilité d accéder au service de recharge par téléphone mobile pour les utilisateurs occasionnels n ayant pas au préalable créé un compte utilisateur ou pour ceux préférant s identifier par téléphone plutôt que par badge RFID. Ainsi, l accès au service de recharge sur un point de charge «basique» se ferait de la façon suivante : Identification (RFID, NFC, tag sonore ou visuel, serveur vocal..) Utilisateur connu (compte client déjà créé) Utilisateur non connu (compte non encore créé) Accès au service autorisé, l utilisateur peut se brancher Création d un compte client via internet, internet mobile, sms ou par serveur vocal Pour terminer sa recharge, l utilisateur s identifie à nouveau L utilisateur peut être informé du coût de ce service directement sur son mobile s il utilise ce moyen d identification (voir valider le paiement), ou consulter son compte client sur internet Une facturation peut avoir lieu, sur compte prépayé ou débit direct sur compte bancaire L utilisateur peut débrancher son véhicule et repartir L utilisateur stationne son véhicule sur l emplacement prévu à cet effet. Il se rend au point de charge afin de s identifier. Plusieurs moyens d identification sont à disposition, dont à minima l identification par badge RFID et par téléphone (appel non décroché, TAG sonore ou visuel, NFC, serveur vocal selon prestataire sélectionné dans le cadre de l appel d offres). Si l utilisateur a déjà un compte client qu il a par exemple créé sur internet ou via un serveur vocal, son identifiant (RFID, NFC ou numéro de téléphone mobile) est associé à ce compte, et l accès au service est autorisé. Dans le cas contraire, le client va pouvoir créer un compte client directement depuis son téléphone mobile (internet mobile, serveur vocal ou autre ). Une fois le compte client créé, l accès sera autorisé. L utilisateur peut alors brancher son véhicule. A son retour, il s identifie à nouveau pour interrompre la recharge et débrancher son véhicule. Une facturation peut être mise en place, via un débit sur compte prépayé, ou un débit direct sur compte bancaire. De nombreuses propositions ont été faite sur ce modèle (ex : présentations de PayByPhone, TagAttitude, Logica, Parkeon ). L objectif n étant pas de privilégier un acteur industriel par rapport à un autre, mais plutôt de définir l interface entre l utilisateur et la borne, l illustration cidessus ne vise à présenter que le principe de fonctionnement, de détail de celui-ci pouvant différer en fonction des acteurs impliqués (flux d informations, tag utilisé, etc ). 01/08/

67 Réflexions selon configurations: Compte tenu des faibles transactions qui seront effectuées (montants et nombre), le terminal de paiement doit être le plus compétitif possible d'un point de vue économique. Pour amortir le coût d un terminal de paiement par carte bancaire, la mise en place de borne centrale pilotant plusieurs bornes de charge peut être envisagée, à l'image de ce qui se fait pour les vélos en libre service Cependant, à horizon 2015, les véhicules électriques et hybrides rechargeables représenteront près de 1,3% du parc automobile. Aussi il est difficile d'envisager systématiquement une dizaine de place de stationnement réservées à ces véhicules et équipées de bornes de recharge sur un même lieu. La mutualisation du terminal de paiement a donc ses limites. Dans les lieux où un terminal de paiement existe déjà (ex : horodateurs, caisses automatiques ), une évolution de l'infrastructure en place permet de bénéficier de l existant. Cela amène à un couplage du service de stationnement et de recharge, et à la mise à disposition du dispositif monétique pour les usagers de véhicules électriques comme pour les usagers de véhicules à combustion interne souhaitant stationner. Cas des parkings publics non payants: Dans le cas d un point de charge «isolé», l'identification par carte RFID (ex : clients réguliers) et le paiement à distance par téléphone mobile (ex : clients occasionnels ou étrangers) restent les deux seules solutions préconisées compte tenu du coût de l'infrastructure limité. Cas des parkings publics avec horodateur: Lorsque le conducteur s installe sur une place, celui-ci se rend à un horodateur afin de payer son stationnement. Cet horodateur pourrait proposer deux formules: l une avec recharge pour véhicule électrique, l autre sans recharge. Si la recharge est sélectionnée, il suffirait de préciser quelle «bornette» de recharge utiliser (si plusieurs bornettes il y a) pour déclencher la recharge. Dans ce cas, les bornes de recharge seraient pilotées par l'horodateur. L'équipement minimaliste à mettre en place amène à des coûts de l'ordre de 600 euros par bornette, plus une mise à jour de l horodateur dont le coût dépend de sa génération. Parkeon a notamment fait une proposition pertinente en ce sens. Ainsi, le RFID et le téléphone mobile seraient proposés, avec en plus la possibilité de payer par carte bancaire, ou moneo, ou autre carte fournie par la Mairie selon la politique de la collectivité en matière de stationnement. Cas des parkings sur grandes surfaces : Les parkings en grande surface disposent d un nombre important de places de stationnement. Avec une part de 1,3% du parc automobile à horizon 2015, il semble envisageable de proposer plusieurs places de stationnement équipées de points de charge sur ces parkings. La mutualisation du terminal de paiement au travers d'une borne centrale pilotant chaque point de charge prend tout son sens. La recharge pourrait ainsi être autorisé après identification de l utilisateur via une carte de fidélité (service offert, ou proposé à hauteur d'un crédit accumulé via les achats...), ou même par carte 01/08/

68 bancaire compte tenu du nombre de bornes pilotées (terminal amorti sur l ensemble des bornes). Cependant, il apparaît nécessaire de maintenir la possibilité de s identifier par carte RFID, et par téléphone mobile (avec création de compte client possible) afin de permettre un accès au service dans le cadre de prestations proposées par des opérateurs de mobilité. Cas des stations services : Les stations services proposent un service de recharge rapide, et non une recharge lente qui peut être davantage assimilée à du stationnement. Les recharges rapides ont une réelle valeur ajoutée compte tenu des gains en temps, ce qui peut se traduire par un coût plus important du service facturé au client. De plus, le turn over est plus important sur ces emplacements, favorisant une utilisation plus intensive par les clients et des marges plus importantes. Ainsi, l utilisation d une infrastructure plus sophistiquée peut être justifiée, voire amortie. Le terminal de paiement n est plus un réel problème, surtout si ces stations services se composent d une borne centrale pilotant tous les points de charge. Si le RFID et le téléphone mobile permettront à terme l accès au service dans le cadre d une prestation proposée par des opérateurs de mobilité, la mise en place d un terminal de paiement supplémentaire du type carte bancaire, plus conventionnel, facilitera l accès aux utilisateurs occasionnels ou étrangers. Cas des parkings d ouvrage: Compte tenu des faibles montants d'électricité qui seront distribués et du coût relativement important du stationnement, le service de recharge pourrait être proposé gratuit pour le client, c'est à dire amorti sur le service de stationnement facturés à l ensemble des clients (y compris les conducteurs de véhicules à combustion interne). Dans le cas contraire, les difficultés en terme de réseau de communication constituent un frein au déploiement du téléphone mobile pour accéder à la recharge, sauf si la mise en place de relais se généralisaient. Le RFID reste une option possible en matière d identification, sous réserve que le point de charge puisse dialoguer avec une plateforme (cela implique une liaison entre le point de charge et une interface permettant de communiquer avec la plateforme). 01/08/

69 Conclusions: Il apparaît non nécessaire à ce stade du développement du parc des véhicules électriques et hybrides rechargeables de déployer une infrastructure de charge publique très sophistiquée sur le plan monétique compte tenu de la faible utilisation qui en sera faite et des évolutions possibles faisant l'objet de discussions sur le plan international. Même s il faut prévoir à minima un certain dialogue entre le véhicule et la borne, afin d assurer la sécurité de la recharge notamment, les normes en discussion préparent le futur, et non la solution monétique court terme. Loin d'une course à l'innovation qui dépasserait les besoins actuels des clients, l'ambition est davantage de développer massivement une infrastructure basique mais évolutive, plutôt qu'une infrastructure onéreuse en nombre limité. De plus, l accès aux points de charge ne doit pas être réservé qu'aux seuls véhicules équipés d'une technologie avancée sur le plan monétique. Il est donc essentiel de laisser le choix au client final de passer par des modèles du type «opérateurs de mobilité» ou de payer sa recharge au «coup par coup» via un mode de paiement simple, commun à l ensemble des points de charge, et présentant le moindre coût, en fonction de ses besoins. C est pourquoi le dispositif monétique préconisé est l identification de l utilisateur par RFID ou par téléphone mobile (service associé, taux de pénétration et accès facilité pour n importe quel possesseur de téléphone mobile). Ce type de dispositif est déjà utilisé dans de nombreuses villes pour le stationnement ou la mise à disposition de vélos en libre service, et favorisera un déploiement massif et immédiat tout en laissant une évolution rapide vers des opérateurs de mobilité. La définition des responsabilités des parties ou des règles associées pour chaque étape de l opération de paiement, ainsi que la gestion des refus de paiement ou des listes vertes et noires, sont des sujets ayant déjà fait l objet de concertations dans le domaine du stationnement et des vélos en libre service, pour lesquels ce type de dispositif monétique a été mis en place. D autres moyens d accès peuvent être proposés en plus (carte bancaire, identification par carte de fidélité sur les parkings des grandes surfaces, etc ) selon les configurations, cependant le RFID et le téléphone mobile se placent comme l interface minimale à mettre en place sur l ensemble des points de charge afin de préparer les évolutions à venir Les modalités de compensation entre opérateurs de borne (pouvant faire appel à des plateformes différentes), s ils doivent être interopérables, restent des sujets à approfondir au sein du groupe de travail sur le roaming. L accès par téléphone mobile permettra de contourner ces difficultés dans l attente d une position arrêtée sur ce sujet. Enfin, la mise en place de ces orientations favorise l émergence de nouveaux services (réservation de place de stationnement équipée de point de charge, gestion de la charge et du temps de stationnement, à distance depuis un téléphone mobile ou depuis internet ) pouvant éventuellement faire l objet d un accompagnement financier complémentaire au déploiement de cette infrastructure, notamment via le volet «ville numérique» du grand emprunt. 01/08/

70 Contexte Ce document dresse un inventaire de la réglementation française et européenne en vigueur, de la normalisation française, européenne ou internationale, et des systèmes d évaluation de la conformité relatifs aux véhicules électriques et infrastructures.. Il est cependant important de mentionner que la Commission Européenne souhaite favoriser le développement des véhicules électriques sur le plan régional. Aussi, elle a donné mandat aux organismes de normalisation européens pour proposer des solutions techniques harmonisés. L'objectif de ce mandat est d identifier les besoins européens, de faire une étude des normes internationales existantes, d en faire émerger des choix européens, ou éventuellement de proposer le développement de nouvelles normes. Il s agit de : - faire en sorte que les véhicules électriques puissent être rechargés de manière sûre par leurs conducteurs ; - garantir que les chargeurs de véhicules électriques (y compris leurs batteries amovibles) peuvent fonctionner avec les points d approvisionnement électrique et tous les types de véhicules électriques. Cela permettrait aux utilisateurs de recharger leurs véhicules électriques n importe où dans l UE au moyen du même chargeur ; - demander aux organismes de normalisation d envisager le «rechargement intelligent», permettant aux utilisateurs de recharger leurs véhicules pendant les périodes creuses pour obtenir le prix le plus bas et l utilisation la plus rationnelle possible de l énergie. En Mai 2010, un Focus Group a été créé, avec pour mission de préparer une réponse à ce mandat. Il remettra ses recommandations à la Commission Européenne en mars L objectif étant d harmoniser les pratiques européennes, les solutions préconisées par ce Focus Group (FG) orienteront les choix techniques de tous les acteurs européens et donc français. 01/08/

71 Les éléments suivants détaillent les principaux points techniques abordés au cours du document. A- Modes de charge : Il existe quatre modes de charge : Mode de charge 1: Raccordement du V.E au réseau d'alimentation (secteur) en utilisant les prises normalisées jusqu'à 16 A, et 250V courant alternatif en monophasé ou bien 480V à courant alternatif en triphasé, côté alimentation, en utilisant les conducteurs d'alimentation et de mise à la terre de protection. NOTE 1 Dans certains pays, le mode de charge 1 peut être interdit par les codes nationaux, par exemple aux USA. NOTE 2 l'utilisation d'un câble DDR peut être autorisée pour ajouter une protection supplémentaire pour la connexion au réseau AC existant. NOTE 3 certains pays peuvent autoriser l'utilisation d'un DDR de type AC pour le mode 1 des véhicules reliés à des installations domestiques existantes: Japon, Suède Mode de charge 2: Raccordement du VE au réseau d'alimentation à courant alternatif (secteur) inférieure ou égale à 32A et 250V à CA en monophasé ou bien 480V CA en triphasé en utilisant les prises normalisées, en monophasé ou triphasé, et en utilisant les conducteurs d'alimentation et de mise à la terre de protection avec une fonction pilote de commande et le système de protection des personnes contre les chocs électriques (DDR) entre le VE et la fiche ou le boîtier de contrôle intégré au câble. Le boîtier de contrôle en ligne doit être situé à 0,3 m de la fiche ou du SAVE ou bien à l intérieure de la fiche. NOTE 1 Aux Etats-Unis, un dispositif qui mesure le courant de fuite sur une plage de fréquence et déclenche à des niveaux pré-définis du courant de fuite, basé sur la fréquence est requis NOTE 2 dans les pays suivants, conformément aux codes nationaux, des exigences supplémentaires sont nécessaires pour permettre la connexion du cordon et de la fiche aux réseaux CA d'alimentation supérieur à 20A, 125 V CA: Etats-Unis NOTE 3 Pour le mode 2, le DDR portables tels que définis dans la norme CEI et CEI est applicable. Mode de charge 3: Raccordement direct du VE au réseau d'alimentation à courant alternatif (secteur) en utilisant le SAVE dédié où la fonction pilote de commande s'étend aux appareils de contrôle situés dans le SAVE, connectés en permanence au réseau d'alimentation AC (secteur). NB : un mode 3 simplifié (prenant en compte une partie des informations du mode 3) pourrait être développé (ne comporterai pas la possibilité d arrêter la charge (délestage) Mode de charge 4: Raccordement indirect du VE au réseau d'alimentation à courant alternatif (secteur) en utilisant un chargeur externe où la fonction pilote de commande s'étend aux appareils connectés en permanence à l'alimentation à courant alternatif. La norme NF C autorise les 4 modes de charge (à valider) B- Type de charge : ( à définir) Lente Semi rapide 01/08/

72 Rapide C- Les types de prises: The accessories, configuration types 1, 2 or 3 are rated as follows: - configuration type 1 vehicle coupler is rated 250 V, 32 A single phase. - configuration type 2 vehicle coupler, socket-outlet and plug are rated 250 V, 13 A or 20 A or 32 A, or 63 A or 70 A single phase, V, 13 A or 20 A or 32 A, or 63 A, threephase. - configuration type 3 vehicle coupler is rated 250 V, 16 A or 32 A, single phase and V, 32 A, three-phase, socket-outlet and plug are rated 25 0V, 16 A or 32 A single phase, V, 32 A, three-phase. 01/08/

73 Le groupe de travail a établit un inventaire de la réglementation en vigueur, des normes publiées et en cours d élaboration, et des systèmes d évaluation de la conformité (voir tableau en annexe A). La réunion du 19 juillet a mis en exergue la synthèse suivante : (à valider/compléter par l ensemble des participants) 1- Installation de charge Réglementation en vigueur : norme NF C et NF C d application obligatoire, il n y a pas d harmonisation européenne sur la question. Normes applicables ; NF C et NF C la France souhaite la présence d obturateur sur les prises Sur le plan européen, le FG va orienter le choix d une prise Installation doit avoir le certificat CONSUEL (pour les anciennes installations, nécessité de l intervention d un électricien qualifié) 2- Interface Installation de charge/véhicule Réglementation en vigueur : Directive Européenne Basse tension. Charge lente (à domicile, prise domestique) prise selon IEC Prise type 1 mode 1 ou mode 2 (pour vélos, scooters, et véhicules hybrides) - Prise type 3 mode 3 (pour véhicules 100% électriques) Charge semi rapide /rapide (lieu accès public domaine public) Prise murale selon IEC mode 3 privilégié - obturateur préconisé au niveau français (ce n est pas le cas pour tous les pays européens) - Jusqu à 22KW (inclus): pas de câble fixe : IEC Au-delà de 22KW : charge rapide 01/08/

74 3- Véhicules La prise sur le véhicule est de la responsabilité du constructeur Vélos, scooters type 1 mode 1 ou mode 2 Prise domestique Véhicules électriques Véhicule hybride type 1 mode 1 ou mode 2 13 A? Véhicule 100% électrique mode 3 Prise spécifique NB : le norme C n interdit pas le mode 1, ce qui est important c est l isolement de l installation (importance du disjoncteur différentiel) NB : > à 13A : prise spécifique installé par un technicien qualifié 4- Comptage Relation fournisseur d énergie/exploitant rien de défini Compteurs intelligent Deux Directives EU sont en cours d élaboration : - Mandat européen concernant les smart meters M 441 relatif aux instruments de mesure visant au développement d une architecture ouverte concernant les compteurs pour services publics impliquant des protocoles de communication permettant l interopérabilité. (accepté par les 3 organismes de normalisation CEN, CENELC, ETSI) - Projet de Mandat européen concernant les smart grid (en cours d élaboration) comptage, métrologie : Directive MID Communication véhicule/borne norme internationale en cours d élaboration, non stabilisée 5- Batteries Sécurité mise en place de la certification INERIS (Ellicert) normes IEC en cours qui serviront de base à l UNECE Réglementaire : recommandation 100 (texte autoporteur, s inspirant des normes) NB : l aspect émission de gaz n est pas encore pris en compte. Recyclabilité pas de norme 01/08/

75 5- Autre pas de norme sur le repérage des véhicules individuels et des batteries, 01/08/

76 Annexe A Cartographie de la règlementation, normalisation, évaluation de la conformité en cours ou en préparation Item Réglementation EU Française (en cours) Normes publiées ISO/IEC/EN/FR, consortium* Normes en cours *En cas d absence de normes, on peut se référer à un Std Evaluation de conformité Analyse/Tendances 1.Infrastructure (C. Bleijs) Prise électrique Equipements électriques Normes d application obligatoire : NF C et NF C14-100: NF C , définie la sécurité des installations électriques à basse tension Obturateurs sur la prise murale :la C stipule que les socles de prise de courant jusque et y compris 32 A doivent être type à obturation Application résidentielle : les socles de prise de courant 16A-250V doivent être type à obturation En amont, la NF C : 2008 normalise la conception et la réalisation des installations de branchement à basse tension comprises entre le point de raccordement et le point de livraison aux utilisateurs (liaison au réseau et dérivation individuelle). NF C : Installations électriques à haute tension (2009), traite des Cette norme (NF C ) assure les conditions de sécurité de l utilisation de l électricité dans les installations électriques à basse tension. Elle s applique aux équipements nécessaires pour la charge normale de VE, avec adaptation possible pour accepter une consommation supérieure (charge rapide) La norme NF C , précise les règles d éclairage des lieux publics, elle s applique à l éclairage des installations extérieures recevant du public (parkings, zones d activité ) La commission de normalisation UF 64 (règles d installation électriques Basse Tension) a commencé à travailler sur une nouvelle partie de la norme CEI , afin de la soumettre à la CEI, sur les exigences particulières pour les installations de prises de recharge pour véhicules électriques. Ce projet de norme d installation recommandera certainement l emploi 01/08/

77 Item Réglementation EU Française (en cours) Normes publiées ISO/IEC/EN/FR, consortium* Normes en cours *En cas d absence de normes, on peut se référer à un Std installations haute tension alimentées en courant alternatif sous une tension atteignant 245 kv. Evaluation de conformité Analyse/Tendances d une prise de type industriel et l installation d une protection différentielle. NF C Installations d éclairage extérieur Règles NF EN Norme de sécurité - protection contre les chocs électriques Pr IEC : Low voltage electrical installations: Part 7-722: Requirements for special installations or locations Supply of Electric vehicle Les exigences particulières contenues dans la présente partie de la CEI appliquent aux: Circuits destinés à l'alimentation des véhicules électriques (par exemple lors de la charge); A la protection pour assurer la sécurité lors de la réinjection d'électricité à partir des véhicules électriques vers le réseau public. Les exigences générales de la CEI avec les exigences particulières de la partie 7 s'appliquent. Positions : La norme NF EN est une norme fondamentale de sécurité, soumise à la directive Basse tension 2006/95/EC, qui détermine la protection nécessaire pour les personnes et les animaux contre les chocs électriques. Elle donne les principes fondamentaux et leurs exigences pour toutes installations et équipements électriques de faible à haut voltage (qui peut inclure V a.c. or V d.c.), maintenance est prévue pour Analyse : Cette norme fondamentale détermine des principes applicables pour toutes installations électriques. Les installations pour recharger les VE devront respecter ce référentiel, dans le cas de la charge normale et de la charge rapide. ISO : Partie 3: Protection des personnes contre les dangers électriques, isolement des parties actives 01/08/

78 Item Réglementation EU Française (en cours) Normes publiées ISO/IEC/EN/FR, consortium* Normes en cours *En cas d absence de normes, on peut se référer à un Std Evaluation de conformité Analyse/Tendances IEC : Norme de sécurité - protection contre les chocs électriques Prise électrique (bâtiments) (NF EN ) La NF EN n est pas munie d obturateurs, Positions : Les prises domestiques conformes à la norme ne semblent pas bien adaptées à la recharge des véhicules électriques demandant un courant > 12A et ne permettent pas le fonctionnement en mode 3 avec fil pilote. Cette prise sera utilisable pendant la phase de démarrage pour les VE. Elle semble bien adaptée à la recharge des très petits véhicules et deux roues. IEC généralités IEC prises industriels (NF EN ) IEC (prises domestiques) La NF EN est la norme actuelle pour les installations de grande puissance (fiches, socles de prise de courant, prises mobiles et Socles de connecteur pour tous les usages industriels/ tout type de construction, de 6 à 250 A, 690 V, 500 Hz - et bientôt 800 A V). Les prises industriels ne sont pas actuellement munies d obturateurs, en conséquence leur usage est interdit par la C dans les lieux accessibles aux personnes non initiées. La norme NF EN invoque le cas des fiches, socles de prise de 01/08/

79 Item Réglementation EU Française (en cours) Normes publiées ISO/IEC/EN/FR, consortium* Normes en cours *En cas d absence de normes, on peut se référer à un Std Evaluation de conformité Analyse/Tendances courant, prises mobiles et Socles de connecteur pour la recharge conductive de véhicules électriques avec une Partie 1 dédiée à la Charge allant jusqu'à 690V et 250 A a.c. et 600V et 400 A d.c (coté véhicule) Analyse : Les normes NF EN et NF EN sont très proches. Cependant, si le scope de la 309 est extrêmement large (mais suppose une adaptation - ergonomie - pour des manipulations quotidiennes), le scope de la est réduit à la recharge des véhicules électriques et aux contraintes particulières de cette application (utilisateurs grand public, installation sur la voie publique, conditions climatiques particulières salage). Un focus group a été mis en place suite au mandat européen sur les véhicules électriques. Il a pour mission de designer une embase unique pour l ensemble de la Communauté Européenne. Il semble probable que ce groupe désigne une des prises définies dans la IEC Bâtiments Bornes de distribution (qualification des installateurs, maintenance) NFC , s applique à l installation électrique basse tension. Les règles d installation de la borne entrent dans son champ d application Analyse : Ces standards vont nécessiter une révision ou le développement d autres normes pour s adapter aux évolutions technologiques et besoins d utilisation (sécurité) 01/08/

80 Item Réglementation EU Française (en cours) Normes publiées ISO/IEC/EN/FR, consortium* Normes en cours *En cas d absence de normes, on peut se référer à un Std Evaluation de conformité Analyse/Tendances IEC Système de charge de véhicule Partie 21 - Exigences concernant le véhicule électrique pour la connexion conductive à une alimentation en courant alternatif ou continu Partie 22 - Borne de charge conductive en courant alternatif pour véhicules électriques Part 23 : Borne de charge conductive en courant continu pour véhicules électriques (en cours d élaboration dans sa première version.) Consortium : sur les stations de recharge des VE (Mars 2010) State Grid Corporation of China : consortium industriel chinois sur les stations de recharge CHAdeMO : borne de recharge UL 2594 : Equipement pour la distribution électrique des VE (câbles et stations de recharge) Consortium : CHAdeMO : application JAP - possible pour une application USA Niveau 3 (Aker Wade a signé la License+ Accord Nissan / CHAdeMO pour borne niveau 3 + Accord Nissan / Aero Vironment pour une borne de marque Nissan niveau 2 aux USA - avec prise SAE J1772) + Europe (Epyon a signé la Licence pour l Europe) + Accord Nissan / Ecotality : développement stations aux USA + Ford Connect Electric : accord Ford / Coulomb Tech développement de stations aux US UL 2594 : Choix entre des stations fixes et mobiles (application USA réglementation électrique ANSI/INFPA 70 National Electric Code). Projet de norme chinoise sur les Recommandations générales 1.4-Types de charge IEC : Système de charge de Positions : 01/08/

81 Item Réglementation EU Française (en cours) Normes publiées ISO/IEC/EN/FR, consortium* Normes en cours *En cas d absence de normes, on peut se référer à un Std véhicule Partie 1 : conditions générales Partie 21 : Exigences pour la connexion conductive à une alimentation en c.c ou a.c 1.5-.Comptage NF EN Equipement de comptage d'électricité (c.a.) Partie 1 (Prescriptions générales, Evaluation de conformité Analyse/Tendances 2 solutions possibles : - Le chargeur embarqué dans le véhicule (c.a.) - Le chargeur installé dans l infrastructure (c.c.) Le choix du type de chargeur aura un impact sur la puissance à approvisionner et même si la question reste ouverte dans les débats. L une des parties en cours d élaboration, en concertation avec la norme IEC 62196, propose un système de prise pour mono et tri-phasé, avec connectiques pour la recharge des VE adaptée pour la charge normale. Analyse : Les nouvelles versions en cours d élaboration doivent s attacher à renforcer des aspects du type : surveillance de la continuité de terre, séquences de mise sous tension et hors tension, pilotage du rythme de charge, pilotage bidirectionnel du flux d énergie et paiement des transactions. Ceci afin de renforcer ses utilisations pour la charge normale et s adapter aux besoins de la charge rapide. Des besoins ont été exprimés sur la communication sur le véhicule : Lecture des informations de la charge directement sur tableau de bord (type de données, sécurité etc.) Note : - Les normes existantes relatives au comptage ne s appliquent que 01/08/

82 Item Réglementation EU Française (en cours) Normes publiées ISO/IEC/EN/FR, consortium* Normes en cours *En cas d absence de normes, on peut se référer à un Std essais et conditions d'essai - Equipement de comptage (classes de précision A, B et C) Partie 2 (Prescriptions particulières - Compteurs électromécaniques d'énergie active - classes de précision A et B) Partie 3 (Prescriptions particulières - Compteurs statiques d'énergie active - classes de précision A, B et C) Evaluation de conformité Analyse/Tendances dans les cas du courant alternatif, il n existe donc pas encore de norme pour les cas du courant continu ; Il n existe pas aujourd hui une demande pour le comptage en courant continu. La recharge en continu est un service et il serait donc acceptable de compter l énergie en entrée du chargeur. (NF EN) IEC Equipements de comptage de l électricité - Systèmes à paiement Partie 31 - Prescriptions particulières - Compteurs statiques à paiement d'énergie active - classes 1 et 2 Partie 32 - Particular Requirements for Multi-Part Payment Metering Installations Autres normes disponibles non communément utilisées : NF EN Systèmes de communication et de télérelevé de compteurs Partie 1 - échange de données (NF EN) IEC Équipement de comptage de l'électricité - Prescriptions générales, essais et conditions d'essai- Partie 11 - Equipement de comptage Partie 21 - équipement de tarification et contrôle de charge - Les normes NF EN et NF EN sont soumises à la directive «Instrument de mesure» (MID) La série est à rapprocher des séries et La structure des séries de normes citées est semblable et les modifications apportées à la série sont faites dans le but de satisfaire aux exigences essentielles de la Directive 2004/22/CE concernant les Instruments de Mesure (MID). TC potentiellement compétents : - IEC/TC 13 (Mesure de l'énergie électrique, contrôle des tarifs et de la charge) - CEN/TC 294 (Télé relevé des compteurs tous fluide) + mandat M441 du CEN pour les compteurs intelligents 01/08/

83 Item Réglementation EU Française (en cours) Normes publiées ISO/IEC/EN/FR, consortium* Normes en cours *En cas d absence de normes, on peut se référer à un Std Evaluation de conformité Analyse/Tendances 1.6- Sécurité : Protection particulière pour batteries Li ( propagation du feu ), émanations toxiques impact sur ventilation à mettre en place 1.7- Stabilité du réseau d électricité 2 -Communication (ISO/TC 22 SC3 IEC ) C. Bleijs fournit le doc (NF EN) IEC Equipements de mesure de l énergie électrique - Echange des données pour la lecture des compteurs, le contrôle des tarifs et de la charge Partie 21 - Echange des données directes en local IEC système de charge de véhicule - projet Part 24 - Communication protocol between offboard charger and electric vehicule Consortium : UL : Règles pour les dispositifs de protection des systèmes de redevances Compteur intelligent ERDF-Linky Initiative / projet : Les nouveaux compteurs intelligents d ERDF Linky (opération pilote en ). Analyse : Le champ du comptage infrastructure peut être considéré comme couvert par la norme IEC (boitier) et les normes IEC (échanges de données et tarification). Se pose les questions du souscomptage pour les bornes multiusages (comptage mutualisé, identification et facturation) et du comptage à l intérieur des véhicules : - le type de boitier ; - le système de communication des données (technique d identification, facturation, transfert des données (Adsl, CPL etc ). 01/08/

84 Item 2.1- Niveau de communication OSI, communication aérienne (arrêt de recharge) Protocole de Communication Réglementation EU Française (en cours) Normes publiées ISO/IEC/EN/FR, consortium* Normes en cours *En cas d absence de normes, on peut se référer à un Std Projet de norme ISO/IEC concernant la communication entre la borne et le véhicule Pr Part 1 : General information and use-case definition Pr Part 2 : Technical protocol description and Open Systems Interconnections (OSI) layer requirements Pr Part 3: Proposal of outlines Evaluation de conformité Analyse/Tendances Il n existe pas de consensus sur le système à utiliser. Les différentes technologies sont en cours de test et comparaison. Les travaux sont de la responsabilité du «Join Working Group» ISO/IEC JWG V2G CI «Vehicule to Grid» (GT mixte ISO/TC 22/SC 3 - CEI/TC 69). Les systèmes actuellement étudiés sont : - transmission en bande CENELEC utilisant le FSK ou OFDM - transmission en haute fréquence (2 à 30 MHz ) (Home plug) - transmission sur le fil pilote en 90kHz à 455 khz Consortium : Pour la commande des chargeurs en continu deux possibilités sont étudiées - Une proposition de communication CAN - transmission sur le fil pilote Consortium : HomePlug : Initiative industrielle PLC EDF : Initiative industrielle IEEE : initiative Smart Grid pour la modernisation et l optimisation du réseau électrique SAE J-1850 : Interface de réseaux de communication de données de classe B (Juin 2006) IEEE + ITU-T : création d un Workshop sur de le développement d internet dans le transport SAE J-2293 Parties 1 et 2 : Recommandations pour la SAE J-1850 / J-2293 Partie 1 et 2 / SAE J-2386 Partie 1 et 2 : 01/08/

85 Item Réglementation EU Française (en cours) Normes publiées ISO/IEC/EN/FR, consortium* Normes en cours *En cas d absence de normes, on peut se référer à un Std communication et l architecture réseau (Juillet 2008) Evaluation de conformité Analyse/Tendances application USA SAE J-2386 Partie 1 : Standard de communication entre VE et Utility Grid (en cours) 2.2- Contrôle des puissances Puissance techniquement dispo (61 851) Paiement (intégrer les résultats GT monétique), roaming 2.4 Évoquer la question de la réservation, voir aller jusqu à la non occupation disponibilité (recommandations) 3- Véhicules (Ph. Dupuy & G. Demeaux) 3.1- Types de véhicules à définir (vélo?, scooter, voiture, ) Types de véhicules : Vélos électriques, Scooters électriques, Quadricycles électriques, Véhicules 100% électriques & Véhicules hybrides Plug-in SAE J-2386 Partie 2 : Standard de communication entre VE et la borne de recharge (en cours) 01/08/

86 Item Catégories à définir Véhicules électriques Réglementation EU Française (en cours) Normes publiées ISO/IEC/EN/FR, consortium* Normes en cours *En cas d absence de normes, on peut se référer à un Std ISO 8713: 2005 Véhicules routiers électriques Terminologie Evaluation de conformité Analyse/Tendances La norme ISO 8713 pourrait faire l objet d une révision afin d intégrer les nouvelles définitions soulignées par notre sous-groupe de travail dimensions différentes : aménagement urbains particuliers, soumis également aux règles d homologation niveaux de sécurité par type de recharge (interdictions particulières si elles existent (Batterie Li) Consortium : UL 2202 : Equipement pour la recharge du VE Consortium : UL 2202 : Choix entre un équipement embarqué et non embarqué (application USA réglementation électrique ANSI/INFPA 70 National Electric Code). Modes de charge suivant IEC et ²: Vélos électriques (VAE) ¹ Mode 1 (maxi 10A) à usages domestique* et public. Scooters électriques ¹ Mode 1 5(I max TBD) et mode 3 «basic»** à usages IEC ² 01/08/

87 Item domestique* et public. Quadricycles : Mode 1¹ ², mode 2¹, mode 3 «basic»** à usages domest*& public. Véhicules hybrides Plug-in ¹ ² : - Mode 1¹, Mode 3 ¹ ² ou mode 3 «basic»** à usages domestique* et public. Véhicules 100% électriques¹ ²: - Mode 3 ¹ ², mode 3 «basic»** ¹, mode 2 ¹ ³ * à usage domestique. - Mode 3 ¹ ² et mode 4 ¹ à usage Public Connectique : quels types de prises sont actuellement disponible? Câble Connexion Borne- Véhicule Cordon mobile: (voir détails annexe) Réglementation EU Française (en cours) Normes publiées ISO/IEC/EN/FR, consortium* Normes en cours *En cas d absence de normes, on peut se référer à un Std HD 21 : Conducteurs et câbles isolés au polychlorure de vinyle, de tension assignée au plus égale à 450/750 V. HD 22 : Conducteurs et câbles isolés au caoutchouc, de tension assignée au plus égale à 450/750 V Future série NF EN IEC (câbles) Evaluation de conformité Analyse/Tendances Positions : Cette série de norme normalise les conducteurs et câbles isolés au caoutchouc et au polychlorure de vinyle pour une tension assignée au plus égale à 450/750 V, soit pour la charge normale Au niveau européen, les séries de normes HD 21 et HD 22 s appliquent. Analyse normative: En fonction du besoin, il existe dans la série de documents d harmonisation HD 21 et HD 22, la norme idoine pour le câble approprié. Selon la charge «lente» ou «rapide», les caractéristiques ne seront pas les mêmes et donc n auront pas la même référence normative. 01/08/

88 Item Réglementation EU Française (en cours) Normes publiées ISO/IEC/EN/FR, consortium* Normes en cours *En cas d absence de normes, on peut se référer à un Std Evaluation de conformité Analyse/Tendances Notamment HD 22-4 correspondant à la norme française NFC (future NF EN 50525) Cordons attachés au mur (font partie de l'installation fixe): Les normes françaises "domestiques" décrivant les socles et prises de courant ne font état que de socles et prises avec obturateurs, la seule exception est celle mentionnée dans la NFC (voir plus haut): prises industrielles. Au regard de cela, la porte est ouverte dans le cadre de cordons de type prolongateurs à une prise spécifique construite à partir du domaine industriel: la mesure à prendre pour être à un niveau de sécurité équivalent est de garantir que la prise n'est pas sous tension lorsqu'elle est branchée. Cela devrait condamner le mode 1 de recharge au moins avec une prise de ce type. Au regard du chapitre ( de la norme C15-100), la prise industrielle n'est pas concernée par la mesure liée aux obturateurs. L'application ici concerne des zones surveillées et les mesures prises de non énergisation de la prise tant qu'elle 01/08/

89 Item Charge rapide en DC: Prise Véhicule : Réglementation EU Française (en cours) Normes publiées ISO/IEC/EN/FR, consortium* Normes en cours *En cas d absence de normes, on peut se référer à un Std. Evaluation de conformité Analyse/Tendances n'est pas branchée rend cette mesure sans risque. Il faut donc considérer cette prise comme une prise industrielle, ce qui est le cas sur le plan normatif. A considérer comme un cordon attaché Connectique suivant IEC et JARI, type et puissance de charge. Connecteur VE / VH-Plug in : - Type 1¹ ² (Gamme VE 2011). - Type Jari¹ (pour charge Mode 4, VE 2011) - Type 2 (² VE à partir de 2012, ¹ VHy-Plug in 2012 TBC), VE ¹ exploration - Autres¹ : alternative à type 2 sur VHy-Plug in 2012 TBC. Puissance & Type de Charge : - Charge Lente : 3, 5KW VE¹ ² 2011 et VHY¹ Plug-in 2012, 7KW VE ² Charge intermédiaire ² : 11à 22 KW triphasé VE à partir de Charge Rapide : AC² 43 KVA, Mixte¹ ² AC-DC ( IEC et JARI IEC : Fiches, socles de prise de courant, prises mobiles et socles de connecteur pour véhicule Charge conductive des véhicules électriques Partie 1 : Charge des véhicules électriques jusqu'à 250 A c.a. et 400 A c.c.) Partie 2 : Règles 'interchangeabilité dimensionnelle pour socle de connecteur et prise mobile à broches et alvéoles - en cours d élaboration Projet partie 3 : Dimensional interchangeability requirements for pin and contact-tube coupler with rated operating voltage up to V d.c. and rated current up to 400 A for dedicated d.c. charging Initiative / projet : Connecteur type SAEJ1772/Yazaki (monophasé uniquement, compact, technologique). Connecteur type Daimler/Mennekes (3P+N+T, 63A =43kW), surdimensionné pour la majorité des véhicules à venir. Connecteur IEC : standard flexible, produits éprouvés IEC modifié, connecteur BetterPlace Nouvelle proposition japonaise (IEC ) destinée à s appliquer aux socles de connecteur et prise mobile à broches et alvéoles à configuration harmonisée, d une tension nominale de 230 V a.c. monophasée Hz et d un courant nominal n excédant pas 32 A, destinés à la charge conductive de véhicules électriques La recharge en courant continu est une nouvelle demande et plusieurs propositions ont été faites. Les voitures d origine japonaise qui seront commercialisées en 2012 seront équipées d une prise CC non 01/08/

90 Item 43KW AC + Chademo DC) Réglementation EU Française (en cours) Normes publiées ISO/IEC/EN/FR, consortium* Normes en cours *En cas d absence de normes, on peut se référer à un Std Evaluation de conformité Analyse/Tendances normalisées. Analyse : Le projet de prise (IEC et 61851) semble être adéquat pour la charge normale, même si il existe aussi la norme IEC disponible et satisfaisante. Pour la charge rapide, les acteurs sont en attente d une future norme (type IEC et 61851) pour une puissance plus importante qui assurera une bonne sécurité (ergonomie pour une utilisation quotidienne) + besoin d expérimentation. Le mandat européen a clairement identifié le besoin d une prise interopérable. Ceci s applique également pour la prise véhicule en charge rapide. Ces travaux d harmonisation commencent actuellement. La norme IEC peut satisfaire ce type de charge mais ici aussi, elle doit s adapter à une utilisation quotidienne Sécurité : Protection du Consortiums : SAE J-1772 : Electric Vehicle Conductive Charge Coupler (janvier 2010) Connecteur Daimler Mennekes (CDM) Consortiums : SAE J-1772 : application USA et JAP pour la connexion des Niveaux 1 et 2 (reconnu par UL en juin 2010). Niveau 3 en attente. Ex : Nissan a choisi SAE J-1772 pour niveau 2 CDM : accord européen pour une prise unique (niveau -) 01/08/

91 Item feux (propagation toxique) batterie Réglementation EU Française (en cours) Normes publiées ISO/IEC/EN/FR, consortium* Normes en cours *En cas d absence de normes, on peut se référer à un Std Evaluation de conformité Analyse/Tendances Stockage ISO 6469 Véhicules routiers électriques -- Spécifications de sécurité Partie 1: Stockage de l'énergie électrique à bord du véhicule - Exigences en matière d'isolement, d'émissions d'h2 et autres produits, et protection des occupants en cas de choc Partie 2: Mesures de sécurité fonctionnelle et protection contre les défaillances - Exigences en matière de sécurité véhicule en marche AV, AR, à l'arrêt, et diverses spécification pour comparable à celles des véhicules classiques. Précisent les spécifications de sécurité applicables pour le stockage de l électricité dans les VE Habilitation pour intervention sur VE / VHy- Plug in ( (professionnel (habilitation), gestionnaire de flotte, client) donner info sur droit d intervention Consortium : SAE J-2344 : Guide pour la sécurité des Véhicules électriques NFC : Recueil d instructions de sécurité d ordre électrique pour opérations sur véhicules/engins automobile à motorisation électrique et énergie électrique embarquée en basse tension Les prescriptions de la présente publication sont établies pour assurer la sécurité des personnes contre les dangers d'origine électrique présentés par les véhicules à motorisation électrique lorsqu'elles effectuent des opérations sur ou au voisinage : de l équipement électrique de traction et/ou des équipements de service / 01/08/

92 Item Réglementation EU Française (en cours) Normes publiées ISO/IEC/EN/FR, consortium* Normes en cours *En cas d absence de normes, on peut se référer à un Std Evaluation de conformité Analyse/Tendances servitude des véhicules à motorisation électrique ; du dispositif d énergie électrique embarquée (EEE) Conditions d intervention des secours en cas d incident (accessibilité à la déconnection de la batterie et maitrise des feux d incendies impactant les batteries. 3.7 Autres Marquage Marquage ² : Proposition de marque collective ou label, recueillant le consensus des acteurs, intégrant les restrictions d usage des différents modes de charge, les recommandations particulières applicables aux véhicules ou à Sont concernés les véhicules à motorisation électrique : à usage du transport de personnes et de marchandises circulant sur route et hors route ; les engins de manutention ; les véhicules en fin de fabrication (sortie de chaîne d assemblage). 01/08/

93 Item Réglementation EU Française (en cours) Normes publiées ISO/IEC/EN/FR, consortium* Normes en cours *En cas d absence de normes, on peut se référer à un Std Evaluation de conformité l infrastructure de charge, enfin les éléments techniques complémentaires de spécifications / normalisation de référence. PSA apprécie l initiative de Renault sur ce marquage, et souhaite participer aux modalités d application de cette marque collective ou label. Analyse/Tendances NB : * l autorisation du mode est soumis à recommandations particulières pour l installation électrique et pour le chargeur embarqué ** ( à terme), mode de charge à courant limité constant en cours de normalisation et sous réserve d aboutissement ¹ PSA _ ² Renault ³ Renault: A usage occasionnel exclusivement domestique et limité à 10 01/08/

94 Item 3.8 consommation d energie Réglementation EU Française (en cours) Normes publiées ISO/IEC/EN/FR, consortium* Normes en cours *En cas d absence de normes, on peut se référer à un Std ISO 8714: 2002 Consommation d'énergie de référence et autonomie de référence mesure de la consommation d'énergie véhicule électrique pur. Evaluation de conformité ampères au maximum Analyse/Tendances ISO 8715: 2001 Caractéristiques routières - mesure des performances du véhicule électrique pur, Vmax, décharge complète de la batterie, démarrage en côte, accélération 3.9 Autres - VHR IEC Ed 1: Condensateurs électriques double-couche pour véhicules électriques hybrides - Méthodes d'essai des caractéristiques 4 - Cordon de charge (borne/véhicule) défini dans norme (à confirmer) (Ph. Dupuy & G. Demeaux) 4.0 Usage Domestique : - VE : Cordon nomade ds le véh.¹ ², ou à poste fixe², prise mur conforme à la règlementation électrique (type 3 pour FR TBC), prise véh. type 1 ¹ ² (2011), type 2 ² (2012) Ou Cordon Mode 2 ¹ - VHy-Plug in ¹ : Cordon nomade dans le véhicule avec prise véh. type 2 ou autre (2012). IEC Ces composants sont à l'intérieur du véhicule et de la responsabilité des constructeurs 01/08/

95 Item - Quadricycle²: Cordon attaché équipé de prise IEC suivant règlementation pays (type 3 pour la Fr) + adaptateur domestique (type E+F pour la France) - Scooter E.¹ : Câble attaché au véhicule avec prise domestique (à consolider). - VAE¹ : Cordon nomade. Réglementation EU Française (en cours) Normes publiées ISO/IEC/EN/FR, consortium* Normes en cours *En cas d absence de normes, on peut se référer à un Std IEC Evaluation de conformité Analyse/Tendances Usage Public ou privé recevant du public Câble attaché à la borne Consortiums : UL 2594 : Equipement pour la distribution électrique des VE (câbles et stations de recharge) Câble nomade dans voiture - VE : Cordon nomade ds le véh.¹ ², ou à poste fixe², prise mur conforme à la règlementation électrique (type 3 FR), prise véh. type 1 ¹ ² (2011), type 2 ² (2012). * - UL 62 : Standard pour les câbles de recharge Consortiums : UL 2594 : Equipement pour la distribution électrique des VE (câbles et stations de recharge) UL 62 : Standard pour les câbles de recharge Consortiums : UL 2594 : Choix entre un câble mobile et fixe (application USA réglementation électrique ANSI/INFPA 70 National Electric Code). UL 62 : Application USA / CAN / MEX Consortiums : UL 2594 : Choix entre un câble mobile et fixe (application USA réglementation électrique ANSI/INFPA 70 National Electric Code). UL 62 : Application USA / CAN / 01/08/

96 Item - VHy-Plug in : Cordon nomade dans le véhicule avec prise véh. type 2 ou autre (2012). - Quadricycle²: Cordon attaché équipé de prise IEC suivant règlementation pays (type 3 pour la Fr) - Scooter E.¹ : Câble attaché au véhicule avec prise domestique (à consolider). - VAE¹ : Cordon nomade. Réglementation EU Française (en cours) Normes publiées ISO/IEC/EN/FR, consortium* Normes en cours *En cas d absence de normes, on peut se référer à un Std Evaluation de conformité Analyse/Tendances MEX Câble attaché au véhicule (Responsabilité du propriétaire) 5- Batteries (INERIS) 5.1 Général/Fabrication : Règles de sécurité pour les batteries et les installations de batteries. - Partie 3 : batteries de traction (2003) Consortium SAE J1797 Recommended Practice for Packaging of Electric Vehicle Battery Modules SAE J2289 Electric-Drive Battery Pack System: Functional Guidelines Quick Drop Renault (échange batteries) Better Place IEC (projet) Accumulateurs alcalins et autres accumulateurs à électrolyte non acide - Accumulateurs au lithium de grand format pour applications stationnaires et mobiles IEC (projet) Accumulateurs alcalins et autres accumulateurs à électrolyte non acide - Exigences de sécurité pour les accumulateurs au lithium de grand format pour applications stationnaires et mobiles. ISO/DIS (projet) : Véhicules routiers à propulsion électrique -- Spécifications d'essai pour des 01/08/

97 Item Réglementation EU Française (en cours) 5.2 Transport Règlementation TMD. Recommandations ONU pour le transport des marchandises dangereuses et manuel d épreuves et de critères. 5.3 Performances/Durée de vie Normes publiées ISO/IEC/EN/FR, consortium* Normes en cours *En cas d absence de normes, on peut se référer à un Std (échange batteries) UL 2054 : Caractéristique techniques des Batterie portative pour VE CEI «Sécurité des piles et des batteries primaires et secondaires au lithium pendant le transport». (2004) IEC : Accumulateurs pour la propulsion des véhicules routiers électriques - Partie 2 : Essai de performance de décharge dynamique et essai d'endurance dynamique (2002) IEC : Accumulateurs pour Evaluation de conformité Analyse/Tendances installations de batterie de traction aux ions lithium -- Partie 1: Applications à haute puissance ISO/AWI (projet) : Véhicules routiers à propulsion électrique -- Spécifications d'essai pour des installations de batterie de traction aux ions lithium Consortiums : Décision UL d aligner ses standards Batteries Lithium-Ion (UL UL 2054) avec IEC pour les tests et certifications (initialement en juin 2009 mais reconduit à juillet 2010) Un groupe ad hoc «batteries» a reçu mandat du sous-comité d expertstmd de l ONU pour réviser la section 38.3 du manuel d épreuves et de critères ONU décrivant les essais T1 à T8 que doivent subir les cellules et batteries Li.ion pour pouvoir être transportées. Le travail consiste essentiellement à adapter le référentiel d essais existant aux batteries pour les applications de puissance (dont VE). La norme CEI ne sera plus en conformité avec la réglementation quand la révision du règlement sera votée. IEC (projet) : Batteries d'accumulateurs (excepte lithium) pour la propulsion des véhicules routiers electriques - Essais de performance et de durée de vie viendrait en remplacement de : IEC : Accumulateurs pour 01/08/

98 Item Réglementation EU Française (en cours) 5.4 Sécurité électrique WP29/GRSP/ELSA :Décision au sein du WP 29 de la Commission Economique pour l Europe des Nations Unies de constitution d un groupe d expert au sein du GRSP (Groupe de Rapporteur sur la Sécurité Passive) ) : Normes publiées ISO/IEC/EN/FR, consortium* Normes en cours *En cas d absence de normes, on peut se référer à un Std la propulsion des véhicules routiers électriques. Partie 3: Essais de performance et de durée de vie (véhicules pour utilisation urbaine, compatibles avec la circulation) (2001) ISO : Véhicules routiers -- Véhicules routiers à propulsion électrique Spécifications d'essai pour des installations de batterie de traction Lithium-Ion - Application haute puissance ISO : Véhicules routiers -- Véhicules routiers à propulsion électrique Spécifications d'essai pour des installations de batterie de traction Lithium-Ion - Application haute énergie Consortium SAE J1798 Recommended Practice for Performance Rating of Electrical Vehicle Battery Modules SAE J2288 Life Cycle Testing of Electric Vehicle Battery Modules SAE J2380 Vibration Testing of Electric Vehicle Batteries UL 1642 : Caractéristique techniques des Batterie Lithium-Ion pour VE ISO Partie 1: Stockage de l'énergie électrique à bord du véhicule - exigences en matière d'isolement, d'émissions d'h2 et autres produits, et protection des occupants en cas de choc (2001) ISO Partie 2: Mesures de Evaluation de conformité Analyse/Tendances la propulsion des véhicules routiers électriques - Partie 1 : Paramètres d'essai (2007) (attention, projet de révision, voir colonne de droite) IEC Partie 4 Ed.1: Essais de performance pour les batteries et éléments d'accumulateurs Lithium-ion (en cours d élaboration - IEC Partie 5 Ed.1: Essais de sécurité pour les batteries et éléments d'accumulateurs Lithium-ion (en cours d élaboration - IEC (projet) Accumulateurs pour la propulsion des véhicules routiers électriques - Partie 1: Essais de performance pour les éléments d'accumulateur lithium-ion 01/08/

99 Item Réglementation EU Française (en cours) Groupe informel ELSA (Electrical Safety ) «Proposal to set up an Expert Group on the construction and functional safety of high voltage vehicles to establish requirements for the RESS (Rechargeable Energy Storage System). 2007/46/CE : Réception européenne des véhicules à moteurs du R et du R 100 (proposition du Conseil de l UE). Adoption au sein du WP29/GRSP des amendements en sécurité électrique, intégrité batterie et fuites d électrolytes, «post crash» R 94 : choc frontal R 95 : choc latéral R 12 : protection conducteur 5.5 Tests de sécurité Voir également ci-dessus le groupe de travail du GRSP du WP 29 sur les Systèmes de Stockage d Energie Rechargeables. 5.6 Echange de batteries Normes publiées ISO/IEC/EN/FR, consortium* Normes en cours *En cas d absence de normes, on peut se référer à un Std sécurité fonctionnelle et protection contre les défaillances - exigences en matière de sécurité véhicule en marche AV, AR, à l'arrêt, et diverses spécification pour comparable à celles des véhicules classiques.(2001) ISO Partie 3: Protection des personnes contre les dangers électriques - protection des personnes contre les dangers électriques, isolement des parties actives (2001) Consortium SAE J-1766 Recommended Practice for Electric and Hybrid Electric Vehicle Battery systems crash integrity testing SAE J-2464 : Système de stockage de l électricité pour les VE (sécurité et tests) FreedomCAR : Electrical Energy storage System. Abuse test Manual for electric and hybrid electric vehicle application (2005) USABC : Electrochemical storage system. Abuse test procedure manual. (1999) UL 2580 : batteries for use in electric vehicles (2009) La NF C Postes de livraison établis à l'intérieur d'un bâtiment et alimentés par un réseau de distribution publique HTA (jusqu'à 33 kv). Evaluation de conformité L'INERIS développe en parallèle avec le secteur industriel un dispositif volontaire (certification "ELLICERT") pour la sécurité des batteries, en pratique les cellules et packs destinés aux VE/VH/VHR, dispositif encouragé par le MEEDDM et destiné à être porté au niveau européen Analyse/Tendances IEC (projet) : Accumulateurs pour la propulsion des véhicules routiers électriques - Partie 2: Essais de fiabilité et de mauvais traitement pour les éléments d'accumulateur lithium-ion Initiative / projet : Quick Drop par Renault et Schneider Better Place (stations d entretien 01/08/

100 Item Réglementation EU Française (en cours) Normes publiées ISO/IEC/EN/FR, consortium* Normes en cours *En cas d absence de normes, on peut se référer à un Std Les présentes règles sont applicables aux installations électriques qui constituent le poste de livraison de l'énergie électrique à un utilisateur à partir d'un réseau de distribution publique, sous une tension nominale comprise entre 1 kv et 33 kv en courant alternatif, le courant assigné de l'équipement à haute tension du poste étant au plus égal à celui indiqué par le distributeur. Ces postes de livraison sont à l'intérieur d'un bâtiment NF C Installations électriques à haute tension (2009), Traite des installations haute tension alimentées en courant alternatif sous une tension atteignant 245 kv. Evaluation de conformité Analyse/Tendances pour échanger batteries / proposition d un abonnement à l automobiliste dans le réseau / location de batteries) = aucune norme en l état dans ce domaine. Besoins de normalisation (électriques / mécaniques) : La forme des batteries (mais jugée difficile) Le positionnement : localisation mécanique Les racks (fonctionnalité / sécurité) Le mécanisme de verrouillage et déverrouillage Le connecteur Le protocole d échange les stations de recharge, il sera nécessaire de normaliser : - L infrastructure et son accès - Les installations et leur interchangeabilité - Le stockage des batteries Et ceci en utilisant notamment l expérience des «Stations services» et des stations de remplissage Hydrogène. Note : Ce type d installations (sites dédiés à la charge et l échange de batterie) relèvent de la législation des «installations classées pour la protection de l'environnement» (ICPE). Ces installations sont 01/08/

101 Item ¹ PSA _ ² Renault * Sous réserve de disponibilité des bornes mode 3 au démarrage du déploiement de l infrastructure. Backup mode 2 Réglementation EU Française (en cours) Normes publiées ISO/IEC/EN/FR, consortium* Normes en cours *En cas d absence de normes, on peut se référer à un Std Evaluation de conformité Analyse/Tendances soumises au Décret n du 31/05/06 modifiant la nomenclature des installations classées (puissance maximale de courant continu utilisable pour cette opération étant supérieure à 50 kw, au lieu de 10 kw auparavant) et doivent être déclarées auprès du Préfet. De plus, elles doivent répondre aux normes liées à son type d installation (risque d incendie, et risques d explosion ) : Toute installation supérieure à 1.5KV doit répondre à la norme ; Toute installation inférieure à 1.5KV doit répondre à la norme Implantation des Bornes de Charge : PSA et Renault doivent converger vers un besoin consolidé de volume de types de bornes de charges : AC lent et intermédiaire /rapide AC/Mixte AC/DC 01/08/

102 Annexe B Obturateurs Obturateurs sur la prise murale: Réponse au questionnaire faite à la CEI : nécessaire en France à partir des textes suivants: NFC15-100: Chapitre application générale Chapitre concernant l'application résidentiel: Cordon mobile: Les normes françaises "domestiques" décrivant les socles et prises de courant ne font état que de socles et prises avec obturateurs, la seule exception est celle mentionnée dans la NFC (voir plus haut): prises industrielles. Au regard de cela, la porte est ouverte dans le cadre de cordons de type prolongateurs à une prise spécifique construite à partir du domaine industriel: la mesure à prendre pour être à un niveau de sécurité équivalent est de garantir que la prise n'est pas sous tension lorsqu'elle est branchée. Cela devrait condamner le mode 1 de recharge au moins avec une prise de ce type. 01/08/

103 Dans la NFC61-315: 10.5 Les socles doivent être construits de façon telle que les parties sous tension ne soient pas accessibles sans qu'une fiche y soit insérée, avec les calibres des Figures 9 et 10. Les calibres doivent seulement être appliqués aux entrées correspondantes des alvéoles sous tension et ne doivent pas toucher les parties sous tension. Pour réaliser ce degré de protection, les socles doivent être construits de façon que les alvéoles sous tension soient automatiquement recouverts par un écran (obturateur) lorsque la fiche est retirée. Le dispositif pour répondre à cette prescription doit être tel qu'il ne puisse être facilement commandé autrement que par une fiche, et il ne doit pas dépendre de parties susceptibles d'être perdues. NOTE Pour cette norme, l application de cet alinéa n implique pas que les systèmes d obturation d alvéoles soient exclusivement manœuvrables par la fiche correspondante, sous réserve que le système nécessite au moins deux actions conjuguées volontaires pour atteindre les parties actives ; en particulier une manœuvre de l obturateur réalisée par l introduction de la broche de terre de la fiche est autorisée. Un indicateur électrique, de tension comprise entre 40 V et 50 V inclus, est utilisé pour déceler le contact avec la partie concernée. Cordons attachés au mur (font partie de l'installation fixe): Au regard du chapitre ( cité plus haut): la prise industrielle n'est pas concernée par la mesure liée aux obturateurs. L'application ici concerne des zones surveillées et les mesures prises de non énergisation de la prise tant qu'elle n'est pas branchée rend cette mesure sans risque. Il faut donc considérer cette prise comme une prise industrielle, ce qui est le cas sur le plan normatif. Charge rapide en DC: A considérer comme un cordon attaché. 01/08/

104 Annexe C Principales Directives Européennes Directive 2009/33/CE du Parlement européen et du Conseil du 23 avril 2009 relative à la promotion de véhicules de transport routier propres et économes en énergie. Oblige à tenir compte, lors de tout achat public de véhicule de transport routier (poids lourds, autobus, utilitaires légers, voitures), de la consommation d énergie, du CO2, du NOx, des hydrocarbures non méthaniques (HCNM) et des particules sur l'ensemble de la durée d exploitation du véhicule. Entrée en vigueur : Délai de transposition dans les États membres : Directive européenne du 19 mai 2010 relative à la performance énergétique des bâtiments (publiée au Journal officiel de l'union européenne du 18 juin 2010). Cette directive a été adoptée par le parlement européen en vue d'aider l'union européenne à atteindre son engagement de réduire, d'ici à 2020, les émissions globales de gaz à effet de serre d'au moins 20% par rapport aux niveaux de 1990 (et de 30% en cas de conclusion d'un accord international). Les smart grid sont un moyen de répondre à cette directive Directive européenne sur l efficacité énergétique (2006/32/CE) du 5 avril 2006: Les États membres veillent à ce que dans la mesure où cela est techniquement possible, financièrement raisonnable et proportionné compte tenu des économies d'énergie potentielles, les clients finals dans [le domaine] de l'électricité [ ] reçoivent à un prix concurrentiel des compteurs individuels qui mesurent avec précision leur consommation effective et qui fournissent des informations sur le moment où l'énergie a été utilisée. Les smart meters sont un moyen de répondre à cette directive. La directive 2009/72/CE du Parlement européen et du conseil du 13 juillet 2009 concernant des règles communes pour le marché intérieur de l électricité, encourage notamment la mise en place de réseaux de distribution intelligents (smart grid) et de compteurs intelligents (smart meter). Mandat européen concernant un système de charge commun pour les voitures électriques (M468) Ce mandat a trois objectifs : faire en sorte que les véhicules électriques puissent être rechargés de manière sûre par leurs conducteurs ; garantir que les chargeurs de véhicules électriques (y compris leurs batteries amovibles) peuvent fonctionner avec les points d approvisionnement électrique et tous les types de véhicules électriques. Cela permettrait aux utilisateurs de recharger leurs véhicules électriques n importe où dans l UE au moyen du même chargeur ; demander aux organismes de normalisation d envisager le «rechargement intelligent», permettant aux utilisateurs de recharger leurs véhicules pendant les périodes creuses pour obtenir le prix le plus bas et l utilisation la plus rationnelle possible de l énergie. Exécution du mandat : 2 mois après acceptation par les 3 organismes de normalisation 8 mois après, un programme de travail global doit être adressé à la Commission européenne. Mandat européen concernant les smart meters M 441 relatif aux instruments de mesure visant au développement d une architecture ouverte concernant les compteurs pour services publics impliquant des protocoles de communication permettant l interopérabilité. (accepté par les 3 organismes de normalisation CEN, CENELC, ETSI) (publié : mars 2009, disponibilité des normes prévue en Février 2012) Projet de Mandat européen concernant les smart grid (en cours d élaboration) 01/08/

105 Annexe D Liste des contributeurs Cyriacus Bleijs (EDF) Alan Bryden (Comité de Pilotage livre vert infrastructure VE) Gilles Demeaux (PSA) Robert Diconne/Claude Ricaud (Schneider Electric) Philippe Dupuy (Renault) Laurent Dupont (Ineris) Adel Guediri (UTE) Francis Martin/Xavier Mauchant (BNA) Antonio Moretti (CEN/TC 301 prsdt) Alexandra Mulot (UTAC) Gregory Lamare & Valérie Maupin (AFNOR) 01/08/

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