Livre Vert pour les véhicules rechargeables

Livre Vert pour les véhicules rechargeables Version préliminaire pour remarques des membres des Comités de Pilotage 30 juillet 2010 01/08/2010 1

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 2010. 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

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

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

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 S2 2010 S2 2010 S2 2010 S2 2010 S2 2010 135 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 2012 20 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 S1 2011 60 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 S2 2011 100 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

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

- 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 2009-1139. 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

- 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

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 2009. 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 2010. 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

- 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 2011. 4. 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 2010. 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 2010. All rights reserved 01/08/2010 10

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 61851-1. 5 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 62196-2 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. 01/08/2010 11

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 62196-2 Type 1 Prise actuellement dédiée coté véhicule, compatible avec le Mode 2 ou 3. Oui Non* 62196-2 Type 2 Prise conforme à certaines réglementations européennes, compatible avec le Mode 2 ou 3. Oui Non* 62196-2 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 62196-2 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 62196-2 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 62196-2 type 1, dès 2012 l ensemble des véhicules Renault acceptant la charge rapide auront un connecteur 62196-2 type 2 conformément à l engagement CEA. 8 Deux câbles sont envisageables pour fournir de la charge alternative ou continue 01/08/2010 12

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 10. 5. 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 62196-2 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 62196-2 type 2. 9 En mode 4 uniquement. 10 ISO15018. 01/08/2010 13

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. 01/08/2010 14

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. 01/08/2010 15

1 2 3 Corporate Value Associates 2010. 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. 01/08/2010 16

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 1 500 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. 01/08/2010 17

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. 01/08/2010 18

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. 01/08/2010 19

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. 01/08/2010 20

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 14-100 (accès au réseau) et NF C 15-100 (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 01/08/2010 21

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 2015 95% 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. 01/08/2010 22

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»). 01/08/2010 23

VII. Le volet économico-juridique Cf. Document envoyé séparément par courrier électronique. 01/08/2010 24

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. 01/08/2010 25

Offres Renault Illustration 01/08/2010 26

01/08/2010 27

Offres Nissan - Illustration Offres Peugeot-Citroën - Illustration 01/08/2010 28

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Offres Mitsubishi - Illustration 01/08/2010 33

Offres Heuliez - Illustration 01/08/2010 34

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. 01/08/2010 35

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. 01/08/2010 36

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 527 351 436 1313 787 6 PdC 3kVA 184 123 436 742 558 12 PdC 3kVA 94 63 436 592 498 2 PdC 22kVA 2234 1490 3485 7209 4974 6 PdC 22kVA 802 534 2614 3950 3148 12 PdC 22kVA 401 267 2614 3282 2881 12 PdC 22kVA puissance souscrite au PDL réduite de moitié 401 267 1960 2628 2227 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. 01/08/2010 37

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. 01/08/2010 38

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 : 01/08/2010 39

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 : 01/08/2010 40

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 http://www.erdfdistribution.fr 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. 01/08/2010 41

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 01/08/2010 42

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. 01/08/2010 43

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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 2010 01/08/2010 58

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 2010-2011, 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, 900 000 points de recharge privés et 75 000 points de recharge publics seront créés, portés à 4 millions de points de recharge privés et 400 000 points de recharge publics en 2020. 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. 01/08/2010 59

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 15 000 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 225 000 à 450 000 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 11 250 et 22 500 euros, soit encore entre 4,1 et 8,2 millions d'euros par an. Avec 75 000 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, 400 000 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: 01/08/2010 60

- 2010-2013: 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. 01/08/2010 61

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 2013. 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 01/08/2010 62

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»; 01/08/2010 63

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. 01/08/2010 64

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). 01/08/2010 65

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 ). 01/08/2010 66