26/01/10 Résultat des discussions du groupe de travail franco-allemand sur les infrastructures de charge Le groupe de travail franco-allemand sur les infrastructures de charge des véhicules électriques s est réuni à trois reprises. Ces réunions ont permis de clarifier les positions respectives des deux parties quant aux exigences techniques pour la charge des véhicules électriques (VE) et des véhicules hybrides rechargeables (VHR). Les deux parties sont convenues qu il est nécessaire de disposer d un moyen de transport propre, efficace et à faible émissions de CO2. Elles soutiennent activement les activités relatives aux infrastructures, qui permettront de généraliser l utilisation des VE et des VHR. Les discussions ont montré qu il existe seulement quelques différences minimes entre les solutions retenues par les deux parties. Ces différences s expliquent par l hétérogénéité du système de distribution de l électricité en France par rapport au système allemand. Elles ne devraient toutefois pas être trop difficiles à surmonter ni gêner l évolution des VE et des VHR, de manière à permettre la mise en place d infrastructures homogènes sur l ensemble du territoire européen. Les principaux thèmes abordés lors des discussions étaient les suivants : - la sécurité ; - les dimensions et la nature des infrastructures de charge et des dispositifs de charge des véhicules ; - les spécifications relatives aux connecteurs et aux câbles utilisés par les dispositifs de charge ; - les bornes de charge intelligentes, offrant des fonctionnalités telles que la mesure de la consommation, la facturation, la communication avec le réseau de distribution de l électricité intelligent (smart grid) et l itinérance. Soulignons que les activités de normalisation sont aujourd hui particulièrement intense au sein des organismes internationaux de normalisation ISO et CEI dans les domaines concernés, notamment au travers des normes CEI 62196 (prises et connecteurs) et CEI 61851 (bornes de charge), et au sein du groupe de travail mixte ISO/CEI sur l interface de communication entre le véhicule et le réseau (JWG V2G CI), dans lequel les constructeurs automobiles et les fournisseurs d électricité français et allemands sont très bien représentés et étroitement associés aux travaux en cours. Les discussions ont permis d aboutir aux conclusions suivantes : 1. Sécurité La sécurité est un aspect absolument primordial. Les principaux points à respecter sont les suivants : - les exigences de base en matière de sécurité pour les véhicules sont spécifiées dans le règlement ECE-R 100 et la norme ISO 6469 ; - les exigences de base en matière d infrastructures sont spécifiées dans la norme générique CEI 60364 qui traite des installations électriques des bâtiments et la norme CEI 61851-1 qui traite des aspects généraux de la sécurité des systèmes de charge. Les experts allemands et français participent aux travaux des organismes de normalisation dans ces domaines ; - dans tous les cas, il est impératif d éviter la multiplication de normes et règlements redondants ou contradictoires. Ainsi, la frontière entre les Centre de traduction MINEIE et MBCPFP - Dossier n 0166b-10-09/02/2010 1/5
normes/règlements relatifs aux véhicules et ceux relatifs aux infrastructures doit être clairement définie ; - tous les systèmes de charge doivent être pourvus d un disjoncteur différentiel 30mA de performance au moins équivalente à la classe A avec mise à la terre. Le véhicule doit être équipé d un dispositif de protection contre les fuites électriques. Une protection supplémentaire, par exemple contre les surtensions, pourrait également se révéler nécessaire ; - les systèmes de protection embarqués devraient utiliser des dispositifs de verrouillage adéquats ; - la charge en mode 3 va devenir obligatoire. Elle devrait être impossible à partir de prises non sécurisées. Bien que la charge en mode 1 soit actuellement utilisée, elle devrait être abandonnée dès que possible. Le mode 2 devrait être réservé aux besoins de charge exceptionnels sur des prises domestiques. 2. Dimensions et nature des infrastructures Les parties sont convenues que les infrastructures devraient être construites de manière à satisfaire les besoins des consommateurs tout en respectant les capacités du système de distribution de l électricité. En outre, il faut tenir compte du fait qu il s agit d une technologie relativement récente et que les exigences en termes de puissance augmenteront au cours des prochaines années. Puissance des bornes de charge : 3kW sera la puissance de référence pour une charge normale à domicile et sur la voie publique sans besoin de communiquer avec le réseau intelligent. Des puissances supérieures (4kW et plus) pourraient nécessiter un système de communication avec le réseau pour respecter les limites du système de distribution de l électricité. - Les véhicules de tourisme en location courte durée (M1) et les petits véhicules commerciaux (N1) équipés d un système de charge embarqué auront besoin de bornes de charge en courant alternatif jusqu à 24 kw. Tous les besoins correspondant à ces types de véhicules devraient être pris en compte pour satisfaire la demande des clients. Une puissance de 43 kw deviendra nécessaire dans un avenir proche et pourrait également être fournie au moyen de ce connecteur embarqué (dans la limite des capacités du réseau et des exigences du client) ; - une puissance plus élevée (jusqu à 150 kw) en courant alternatif ou continu pourrait compléter l infrastructure de charge en courant alternatif de faible/moyenne puissance (3-43 kw) dans le futur ; - la nécessité de normaliser les systèmes d échange de batteries sera évaluée dans le cadre de futures expérimentations. 3. Définition du câble et des connecteurs Le groupe de travail reconnaît le besoin urgent de définir une solution unique standardisée pour les connecteurs des bornes de charge, afin de permettre la généralisation des véhicules électriques à travers l Europe. Ainsi, le groupe appuie les spécifications contenues dans les normes CEI 61851 (-1, -21 et -22) et CEI 62196 (-1 et -2) visant à définir un connecteur destiné au raccordement des véhicules électriques aux installations fixes de charge qui posséderait les qualités nécessaires pour garantir le respect de toutes les exigences de sécurité et qui serait facile à intégrer à la réglementation nationale et régionale, et ce de manière à disposer d un connecteur universel susceptible d être accepté au plan international pour la charge en courant alternatif. Centre de traduction MINEIE et MBCPFP - Dossier n 0166b-10-09/02/2010 2/5
- les connecteurs de véhicules en courant alternatif et les prises des bornes de charge seront conformes à la norme CEI 62196-2 qui définit la géométrie et le niveau de puissance autorisés ; - le connecteur doit permettre un flux d énergie bidirectionnel dans des conditions de sécurité absolues ; - sur le véhicule, le choix se portera sur un connecteur universel capable de charger des puissances comprises entre 0 et 43 kw. Il sera obligatoire pour toute charge d une puissance supérieure à 4 kw. Le connecteur de type 2 visé dans la norme CEI 62196-2 est le seul qui réponde à ces exigences à l heure actuelle. Il pourrait nécessiter certaines améliorations pour satisfaire toutes les exigences de sécurité ; - les spécifications finales pour ce qui deviendra le connecteur unique promu dans toute l Europe sont attendues d ici la fin du deuxième trimestre 2010, lorsque les questions de sécurité visées dans les normes CEI 61851 et 62196-2 auront suffisamment progressé et que les premiers résultats des projets pilotes seront disponibles ; - les partenaires français et allemands sont convenus de promouvoir conjointement le futur connecteur qui sera choisi pour faire partie des réglementations européennes ; - les partenaires français et allemands testeront et compareront les choix techniques contenus dans les différents projets proposés afin de finaliser rapidement leur décision : le groupe allemand testera le connecteur de type 2 côté véhicule et côté infrastructure dans le cadre des projets pilotes démarrés fin décembre 2009 ; - les dysfonctionnements devraient être évités en adoptant des mesures de sécurité adéquates (signal du pilote de contrôle, transmission de données) ; - du fait du connecteur unique, le triphasé et le monophasé devront utiliser des prises identiques ; - les prises des bornes de charge doivent être des prises dédiées qui ne servent qu au chargement des VE et des VHR (différentes des prises domestiques ou industrielles actuelles) ; - pour des raisons de sécurité, le connecteur de la borne de charge et le connecteur du véhicule ne doivent pas être appariables ; - le câble de raccordement entre le véhicule et la borne de charge doit être sûr, fiable et facile à utiliser pour le client. L utilisation de câbles fixes est plus commode mais n est pas toujours possible sur la voie publique pour des raisons de sécurité et de fiabilité ; - les câbles des bornes de charge installées sur la voie publique pourraient être amovibles pour les faibles puissances (au-dessous de 6 kw par ex.) mais devraient de préférence être fixés à la borne pour les puissances plus élevées (43 kw par ex.) ; - aucune recommandation particulière n a été formulée concernant la forme et la couleur du câble. Toute réglementation régionale en la matière devrait être évitée. 4. Systèmes de charge intelligents, incluant la mesure de la consommation, la facturation, la communication avec le réseau intelligent et l itinérance Le groupe de travail reconnaît que le choix d un système de facturation et la communication entre le véhicule et la borne de charge sont des domaines où la concertation est fondamentale. Ces aspects dépendent directement des infrastructures régionales mais feront l objet de réglementations européennes. - La mesure de la consommation devrait être réalisée au niveau de l infrastructure et non du véhicule, car ce sera plus fiable et moins complexe à mettre en œuvre. Centre de traduction MINEIE et MBCPFP - Dossier n 0166b-10-09/02/2010 3/5
Dans la mesure où il serait contre-productif d appliquer une taxe spécifique plus élevée à l électricité dédiée à la mobilité, il n y a pas lieu d équiper les véhicules d un compteur embarqué. - Un groupe international de normalisation examine actuellement la question de la communication entre le véhicule et la borne de charge. L Allemagne et la France codirigent ce groupe dans une atmosphère de coopération positive. - Les constructeurs automobiles et les producteurs d électricité exigent une solution unique, sûre et durable susceptible de devenir une norme au plan international. - La question des interférences électromagnétiques devra recevoir toute l attention requise, car les zones densément peuplées comporteront de nombreuses infrastructures de ce type. Il faudra s assurer que le système de communication résiste bien aux interférences provoquées par les infrastructures de charge présentes et futures. Les normes en la matière devraient être extrêmement strictes et les équipements choisis en conséquence. - La normalisation ne concerne actuellement que les canaux de transmission des informations et le contenu des messages échangés entre le véhicule et la borne de charge, ainsi que les messages à transmettre à d autres entités telles que les fournisseurs d électricité ou les fabricants d équipements, compte tenu de la problématique centrale de la compatibilité. Les canaux physiques qui serviront à transmettre les informations depuis la borne de charge vers le monde extérieur ne sont pas définis, puisqu il s agit d une question qui concerne uniquement l opérateur des bornes et qui dépend de l infrastructure informatique existante, ainsi que de la densité des infrastructures de charge qui n est pas la même dans les zones urbaines et dans les zones rurales. - Le système de communication et la largeur de bande entre le véhicule et la borne de charge doivent permettre au minimum la transmission des informations relatives à l authentification, à la mesure de la consommation et à la facturation, ainsi que le traitement des données nécessaires à l exploitation du réseau de distribution de l électricité intelligent. La réalisation technique doit tenir compte de l état de l art dans le domaine des technologies de l information, de la disponibilité à long terme et des coûts. - Les données relatives aux clients et aux véhicules devraient être codées, de manière à protéger la confidentialité et à permettre leur transmission aux seules personnes autorisées. - Le message envoyé depuis le véhicule comportera des informations relatives à l authentification, à la puissance de charge programmée et à la confirmation des données de mesure de la consommation. - Le message envoyé au véhicule comportera des informations relatives à la puissance disponible à un instant T et à la grille tarifaire. - Il faudra prévoir l itinérance des clients, car ceux-ci sont habitués à bénéficier de ce service dans le domaine de la téléphonie mobile et voudront pouvoir utiliser les bornes de charge de différents opérateurs sur le territoire national comme à l étranger avec un seul et unique contrat. Étant donné que les réseaux de distribution d électricité ne sont actuellement pas tous conçus pour permettre l échange de données bidirectionnel entre utilisateurs et fournisseurs d énergie, les opérateurs des bornes de charge pourraient être obligés d utiliser d autres canaux de transmission. La transmission bidirectionnelle d informations sera nécessaire également pour d autres applications que l itinérance. Par exemple, les messages susmentionnés relatifs à la puissance disponible à un instant T et à la grille tarifaire sont nécessaires à l exploitation optimale du réseau intelligent pour la Centre de traduction MINEIE et MBCPFP - Dossier n 0166b-10-09/02/2010 4/5
gestion de la puissance appelée et l équilibrage de l énergie renouvelable. Différentes méthodes de paiement permettant l itinérance pourraient également être examinées. Puisque les nouveaux canaux de transmission des données sont déjà disponibles à l heure actuelle, les experts allemands et français chercheront ensemble des solutions pratiques à ces problèmes. * Note d information : le connecteur de type 2 est le connecteur dédié mono ou triphasé de 63 A maximum proposé comme référence dans la norme 62196-2. Centre de traduction MINEIE et MBCPFP - Dossier n 0166b-10-09/02/2010 5/5