Défis et opportunités dans la mise en place d'une borne de recharge pour véhicules électriques

Tesla, l'un des principaux fabricants de véhicules électriques, a récemment annoncé ses résultats financiers pour le deuxième trimestre 2020 en réalisant un bénéfice malgré la situation actuelle de pandémie mondiale, ce qui en fait l'une des entreprises les plus précieuses devant Toyota, Volkswagen, General Motors, etc. Citant ceci, PDG de Volkswagen, Herbert Diess a cité sur LinkedIn que «dans 5 à 10 ans, l'entreprise la plus précieuse au monde sera un constructeur automobile». Avec tout cela, nous pouvons appeler audacieusement que l'avenir des véhicules électriques est radieux et qu'il n'est en fait pas si loin.

Selon le dernier rapport de Deloitte - Véhicules électriques: mettre le cap sur 2030, il est prévu que le nombre total de voitures électriques vendues passera de 2,5 millions en 2020 à 11,2 millions en 2025 et ce nombre atteindra à terme 31,1 millions d'ici 2030. Parlant de la Chine, malgré le fait que les chiffres des ventes de VE aient été affectés par la pandémie, le gouvernement ne prend pas de recul et des investissements sont réalisés dans l'infrastructure de recharge chinoise et les fabricants sont encouragés à produire et commercialiser des VE. Tous les pays du monde adoptent avec enthousiasme des programmes de subventions pour soutenir l'installation d'une infrastructure de recharge de VE, et des initiatives réglementaires sont prises pour aider les fabricants de véhicules électriques à faire d'un `` monde plus vert '' une réalité.

Alors que l'industrie automobile du monde entier travaille dur pour la reprise économique et prend des mesures pour augmenter les ventes de véhicules électriques, il y a certains aspects à traiter pour une adoption meilleure et plus rapide des véhicules électriques, la mise en place d'une station de recharge pour voitures électriques étant l'un d'entre eux. Comprenons pourquoi il est difficile de mettre en place une infrastructure de recharge de VE et quelles mesures peuvent être prises pour y remédier.

1. Coût élevé de la mise en place de l'infrastructure de recharge EV

Le coût de mise en place d'une borne de recharge pour VE est assez élevé et varie en fonction du type de chargeur installé. Pour configurer l'infrastructure de recharge des VE, les exigences infra minimales doivent être remplies, et il est important de trouver le bon fournisseur et le bon emplacement. Le coût de mise en place de l'infrastructure de recharge des VE dépend du coût du terrain, des câbles et des autres auxiliaires. De plus, il existe un coût variable de l'électricité et de la consommation électrique pour une charge rapide.

Compte tenu du coût élevé de configuration de la station de charge pour VE, la seule façon de rendre viables les bornes de recharge rapide est d'augmenter son utilisation. Premièrement, l'infrastructure de charge doit être installée à un point facile à localiser et une charge CC qui est avantageuse par rapport à la technologie de charge CA doit être installée. Le gouvernement doit également intervenir pour aider ceux qui ont besoin d'investir et de profiter de la mise en place de l'infrastructure de recharge.

2. Conformité avec plusieurs protocoles de charge

Il existe des protocoles de charge EV tels que CHAdeMO, CCS (Combined Charging System) et les spécifications Bharat EV qui doivent être suivis. Les solutions de recharge EV doivent être compatibles avec tous les types de bornes de recharge électrique. Toute incompatibilité peut entraîner une discordance de tension, de courant et de fréquence. Cela peut également augmenter le coût et la complexité. Ici, nous pourrions également reprendre notre entretien avec Adity Raj, directeur technique d'EVI Technologies. Interrogé sur les défis auxquels il a été confronté lors de l'élaboration de ses accusations, sa réponse portait également sur les protocoles de charge non standardisés.

«Pour présenter les défis auxquels nous avons été confrontés lors du développement de notre chargeur:

• Il n'y avait pas de normes indiennes disponibles pour l'architecture des chargeurs et les puissances nominales. En décembre 2017, le premier projet a été roulé par ARAI sous le nom AIS138 mais toujours pas de protocoles standard fixes ou d'exigences de conception
• Il n'y a pas de coupleur de charge standard utilisé par EV sur les routes indiennes, ce qui rend difficile la conception d'une prise de couplage de chargeur
• L'achat des composants et le support technique ont été lents, ce qui a augmenté le temps et le coût de développement des produits. »

Vous pouvez également consulter l'interview ci-dessus pour en savoir plus. L'image ci-dessous montre le chargeur EV développé par les technologies EVI.

3. Sécurité contre les fluctuations de tension

La mise en place des bornes de recharge EV nécessite des compétences techniques spécialisées. Les risques tels que les fluctuations de tension, les défauts à la terre et les surintensités peuvent être risqués. Au cas où il y aurait un pic soudain de tension; cela pourrait endommager les composants coûteux. Il faut également veiller à installer les composants de filtrage du bruit. En dehors de cela, un mécanisme de sécurité de niveau ASIL D doit être mis en œuvre. Pour plus de sécurité, des tests CEM / EMI doivent être effectués. Des capteurs tels que les capteurs de proximité et les capteurs pilotes de contrôle doivent être intégrés pour contrôler les fluctuations de tension.

4. Défis liés au matériel et aux logiciels

Il existe également divers défis matériels et logiciels liés à la mise en place d'une infrastructure de recharge de VE qui doivent être relevés. Lorsque les conditions stipulées dans le protocole sont remplies, les composants matériels tels que les capteurs de proximité et le pilote de contrôle gèrent la connexion chargeant le VE. Cependant, la conception de tels composants matériels pour divers protocoles avec des conditions différentes est assez difficile. Divers problèmes tels que la dissipation thermique, l'isolation, la mise à la terre, la mesure de tension et les problèmes d'alimentation doivent être résolus.

En ce qui concerne les problèmes logiciels, il est obligatoire que la charge ne démarre que lorsque certains critères tels que la connexion à la terre, le filtrage du courant, etc. sont remplis. Le défi consiste à programmer le logiciel pour détecter le protocole pris en charge par l'EV et modifier les modes de charge en conséquence.

Écoutons les gens qui l'ont déjà fait!

CHARGE + ZONE est une société d' infrastructure de recharge de VE axée sur la technologie, spécialisée dans les services de recharge B2B et B2C sur la recharge dédiée et basée sur l'opportunité en utilisant le réseau smart-grid pour augmenter l'utilisation des énergies renouvelables. La société fournit des bornes de recharge électriques fiables et sans tracas pour tous les types de véhicules électriques (VE) en Inde pour les e-Rickshaws, les voitures, les bus et même les camions, selon les besoins.

Nous avons eu l'occasion de parler à M. Ravindra Mohan, le directeur (stratégie et affaires) de CHARGE + ZONE sur le sujet et il nous a éclairé avec des informations supplémentaires sur le même sujet. Interrogé sur les différents défis rencontrés lors de la mise en place de l'infrastructure EV en Inde, il a déclaré:

Incertitude: quelle technologie choisir pour la communication avec les batteries EV (BMS) est l'une des préoccupations majeures. Ce problème semble avoir été résolu au départ par la formulation de normes par le gouvernement indien. Bharat DC-001 (GB / T) pour la charge CC et AC-001 pour les normes de charge CA. Mais, lentement, les OEM indiens e-4W dérivent vers CCS2.

Capacité: une autre préoccupation est la capacité de construire qui est encore une zone grise.

Chaîne d'approvisionnement: Il n'y a pas de chaîne d'approvisionnement établie. De nombreuses pièces, en particulier les connecteurs et les câbles, qui sont essentiels à la fabrication pour les acteurs établis, doivent provenir de Chine ou d'Europe. Comme les volumes ne sont pas connus, cela devient un défi.

La tropicalisation des pistolets de chargement importés (connecteurs): C'est aussi un travail difficile. Dans le cas des pistolets à haute puissance transportant 200 A ou plus, la poussière indienne, la pollution et la température ambiante élevée posent des problèmes, car jusqu'à présent, en Europe et en Chine, de telles conditions environnementales n'ont pas été rencontrées.

Emplacement: La propriété privée des véhicules électriques n'étant toujours pas correctement documentée, il devient difficile de trouver des points chauds et des catégories d'installations qui auront un taux de fréquentation élevé.

Immobilier: comme les véhicules électriques doivent être stationnés pendant une longue durée pour être rechargés, le coût du blocage de ces espaces en l'absence de nombreux véhicules électriques privés s'ajoute au coût fixe, ce qui rend l'entreprise non viable.

Stabilité de l'alimentation du réseau: le GOI a publié des directives sur les bornes de recharge publiques. Pour les 2-4 actuels, les points de charge rapide CC pour couvrir de 21 KW à 44,5 KW Les blocs-batteries des véhicules électriques actuels peuvent ne pas poser de problème du point de vue de la stabilité du réseau. Mais à mesure que la densité des véhicules augmente et que les hubs pour leur viabilité doivent disposer de 10 points de charge rapide CC ou plus, l'expansion au même endroit peut être un défi.

Chargeur d'alimentation: Il existe principalement 2 types de chargeurs - les chargeurs rapides et les chargeurs lents. En Inde, les chargeurs rapides sont de type CC de 15 KW à 240 KW avec des connecteurs de pistolet GB / T et CCS 2. Ceux-ci peuvent être généralement utilisés pour les bornes de recharge publiques. Mais comme les véhicules électriques privés ne sont toujours pas nombreux, il est donc difficile de décider des volumes. Les chargeurs lents, quant à eux, sont de type AC de 3,3 KW à 22 KW avec des connecteurs industriels aux connecteurs de type 2. Ceux-ci sont généralement utilisés pour la recharge à domicile et la recharge au bureau, où les véhicules sont stationnés pendant des périodes substantielles (dépassant 6 heures).

Technologie: La technologie qui aidera les bornes de recharge à s'intégrer à l'énergie renouvelable et à l'électricité en libre accès est encore à ses balbutiements en Inde. Par conséquent, pour ces opérateurs de bornes de recharge, donner un prix compétitif est un défi.

Tarif de l'électricité: de nombreux régulateurs nationaux de l'électricité ont approuvé des tarifs concessionnels pour les compteurs de VE, mais combien de temps cela va durer n'est pas très clair. »

Pour avoir une idée claire des raisons pour lesquelles la mise en place d'une infrastructure de recharge de VE est difficile, nous nous sommes mis en contact avec M. Anurang Dorle, cofondateur et directeur de la société appelée EVC Finder. Son entreprise promet d'offrir aux propriétaires de VE la commodité de localiser les bornes de recharge sur une carte, de pré-réserver leurs emplacements de recharge, d'un système de recommandation intelligent et de payer les frais en ligne avec leur application EVC Finder. En outre, leur application fournit au propriétaire de la borne de recharge la solution complète de réservation de plages horaires, de facturation et de gestion complète de la borne de recharge.

Il a partagé avec nous des informations précieuses sur les différents défis liés à la mise en place de l'infrastructure de recharge des VE.

Après avoir discuté des défis en détail avec les experts du domaine, on peut dire que le manque d'infrastructure de charge adéquate, la mise en place du réseau de disponibilité de carburant pour les propriétaires de VE , le temps que prend la recharge d'un VE plutôt que le ravitaillement du moteur à combustion interne. les véhicules basés sur les véhicules électriques sont les principaux obstacles au succès du programme EV. De plus, le prix moyen des véhicules électriques sur route en Inde n'est pas suffisamment attractif pour les consommateurs. Les startups de véhicules électriques et les grands constructeurs automobiles sont pris entre la réduction des coûts des véhicules électriques et l'investissement pour renforcer l'infrastructure. Obtenir une licence pour configurer l'infrastructure de recharge des VE est une autre tâche difficile

Cependant, en plus des problèmes, nous avons aussi des solutions. L'État et les gouvernements centraux s'efforcent d'encourager l'adoption des véhicules électriques par le pays grâce à de nouvelles politiques et structures pour le marché des véhicules électriques. Le gouvernement indien envisage d'augmenter rapidement le nombre de bornes de recharge à travers le pays. Il est prévu d'installer plus de 69000 stations-service, chaque pompe à essence recevant au moins un chargeur de VE et de nouvelles stations de recharge de VE également en préparation.

Le Bureau of Indian Standard et le Department of Science travaillent à la normalisation de la mise en place de l'infrastructure de recharge des VE et à la réduction des coûts impliqués. De plus, de nombreuses discussions ont lieu à travers le monde pour l'adoption du CHAdeMO japonais, du système de charge combiné européen (CCS) et de la norme indienne Bharat.

Avec des mesures aussi prometteuses pour augmenter le nombre de bornes de recharge dans le pays, nous pouvons certainement nous attendre à voir de plus en plus de véhicules électriques sur les routes dans les années à venir.