Les réseaux de bornes ultra-rapides

Bonjour à tous,

Je crée ce sujet pour rassembler les discussions autours des bornes de recharges ultra rapides (100kW et plus) qui sont programmé en France et en Europe.

Pour le moment j'ai recensé :  

• Réseau Ionity : http://www.ionity.eu/ionity-en.html
  
  
  
• Réseau Mega-E: http://www.automobile-propre.com/breves/charge-ultra-rapide-le-projet-mega-e-finance-par-leurope/
  
  

J'ai personnellement hâte de les voir arriver

De mon point de vue, il serait plus urgent d'avoir des bornes 43 kW interopérables et entretenues que quelques énormes stations de recharge saupoudrées sur le pays que seules les voitures avec plus de 60kWh de batterie pourront rejoindre.

Je ne dis pas qu'il ne faut pas commencer à créer le réseau, mais pas au détriment d'un réseau moins rapide et plus dense qu'on n'a toujours pas terminé.

Ça me fait penser à la fuite en avant des réseaux de téléphonie mobile où la 3G couvre 90% des zones couvertes par la 2G, la 4G 90% des zones couvertes par la 3G et on arrête déjà le développement de la 4G pour lancer la 5G qui couvrira 90% des zones couvertes par la 4G...
A ce train là, la 9G couvrira moins de la moitié du pays et pendant ce temps, il reste des zones blanches...

Si on veut que la bascule dans la tête des gens se fasse et éviter d’avoir à acheter/transporter des batteries de 100 kWh ( tant que là densité énergétique et/ou le prix au kWh n’a pas vraiment chuté ), il faut ces réseaux de 50 kW minimum ( ou 150 étant l’ideal ), avec plusieurs bornes pour être sûr de pourvoir charger, quitte à attendre q’un véhicule ait fini.
Tesla a été visionnaire pour les réseaux de superchargeurs.

Et bien entendu, que les véhicules puissent eux aussi prendre 50 kW ou plus RÉELS, et pas que sur catalogue.

La Ioniq malgré sa « petite » batterie prends apparemment 70 kW ( mais 100 kW annoncés.

Poids ces fortes puissances, pas besoin de maillage serré, les axes principaux suffisent.

Bigfoot a écrit:Si on veut [...] éviter d’avoir à acheter/transporter des batteries de 100 kWh
[...]
Pour ces fortes puissances, pas besoin de maillage serré, les axes principaux suffisent.

Plus la batterie est "petite", plus il faut un maillage serré.

S'il y a une station tous les 300 km sur autoroute, il faut au moins 60 kWh pour aller d'une station à l'autre.

Suite à des échanges pros :
Ionity déploiera environ 80 stations en France presque exclusivement sur autoroute en Combo CCS et pour respecter le décret du 12/01/2017 en ajoutant une borne Chademo + T2 ou passant accord avec Sodetrel, là où il y a une Corri-Door.
Total a un projet de déploiement dans 200 stations services en France, 300 en Europe, le schéma est en cours d'établissement.
Sur autoroutes et hors autoroutes en stations à fort débit.

Zizoe a écrit:

Bigfoot a écrit:Si on veut [...] éviter d’avoir à acheter/transporter des batteries de 100 kWh
[...]
Pour ces fortes puissances, pas besoin de maillage serré, les axes principaux suffisent.

Plus la batterie est "petite", plus il faut un maillage serré.

S'il y a une station tous les 300 km sur autoroute, il faut au moins 60 kWh pour aller d'une station à l'autre.

Par maillage serré, je pensais au Reveo autour de chez moi, il y en a tous les 10 km.
Pour de le charge rapide, tous les 50 à 100 km suffisent ( avec plusieurs bornes ) avec des batteries entre 40 et 70 kWh qui acceptent entre 50 et 100 kW dans toutes les conditions.

Il me semble qu'il y a aussi Ultra-e en cours de déploiement: https://www.ultra-e.eu/charging-stations/
Je ne suis pas franchement convaincu par le 43 kW AC uniquement supporté par quelques Zoé.
Il faudrait surtout expliquer à tout le monde qu'on n'a pas besoin d'avoir 800 km d'autonomie et de faire le "plein" en 5 minutes pour rouler.
Le pétrole nous a donné de sales habitudes... mais le prix à payer par les générations futures va être élevé !
Mais on s'éloigne du sujet :-)
- charge à 6-7 kW AC en résidentiel (la nuit) pour couvrir 80 à 90% des besoins
- charge à 11-22 kW AC avec maillage serré pour les trajets "moyenne distance" et ceux qui peuvent difficilement charger à la maison
- charge à 100-350 kW DC sur autoroute pour 10% des usages (les 3 fois dans l'année où on part loin !)
Par contre, j'ai l'impression que trop de VE sont limités à 6 ou 7 kW en AC. A part les Tesla et Zoé qui chargent à 22 kW AC, tous les autres sont nettement en dessous. Dommage... Une borne 22 kW AC coûte beaucoup moins cher à installer qu'une borne 50 kW DC Chademo/CCS (qui ne délivrera souvent que 20 kW !).

bien résumé, la charge 22 kW devrait être, à défaut d'obligatoire, systématiquement proposée en option pour un prix dérisoire ou dispo en post-monte.

Brusa propose des chargeur 22 kW refroidis par air ou eau:
http://www.brusa.biz/en/products/charger/charger-400-v/nlg664.html
et le 667 pour la version eau. Les prix sont conséquents mais un constructeur peut, par le volume, bien faire réduire le prix.

Il est clair que le 7 kW en ville devrait être dispo sur tous les parkings, à toutes les places.
le 11 kW c'est trop lent, passes au 22 kW tout de suite, ce sera pour des trajets moyens ou des compléments.
les charges rapides 43 à 350 kW, parfait mais.... 350 kW c'est en 800v ! soit tout de même 440A. La charge rapide DC pour les batteries 400v va plafonner à 150 kW voire 175 kW mais pas au-delà.

Quelques extrait d'articles qui en parle:

En délivrant jusqu’à 350 kW de puissance, la nouvelle borne de recharge 800 Volts signée Porsche offre une réelle avancée en termes de rapidité.

Alors que Porsche a déjà évoqué des puissances allant jusqu’à 350 kW, le jeune consortium FastCharge souhaite étudier la charge en 450 kW en DC Combo, soit 900 volts et 500 Ampères.

Elle peut délivrer du courant sous une tension de 400 ou 800 volts selon le véhicule.

Il y a une limite aux connecteurs de la combo 2 et au câble qui fait le lien à la borne. Les charges supérieurs se limiteront à 500A mais on montera la tension pour pouvoir aller plus haut.
Ces bornes pourront s'adapter aux véhicules en dialoguant avec et en commutant la tension automatiquement.

Un lien vers le chargeur d'ABB:
https://library.e.abb.com/public/6be4df8ecc7648fbb401feb2fb7274f6/4EVC700601-LFUS_TerraHP_UL_web.pdf

On voit que :
* Chademo = max 200A, soit moins de 80 kW pour une voiture à batterie 400V (400 V étant la tension de la batterie chargée, en réalité on n'atteindra pas cette puissance.)
* Combo CCS : 375 A, soit 150 kW pour une batterie 400V, ou 500 A avec option câble refroidi.

100-150 kW, c'est à peu près ce que fait déjà Tesla, et à mon avis c'est largement suffisant.

En fouinant un peu sur les efficacités de charge/décharge, je (re)prends conscience d'un problème annexe : si les puissances de charge sont telles qu'elles demandent des dispositifs de refroidissement très actifs, alors le rendement global de l'opération de recharge diminue, car ces systèmes consomment une partie de l'énergie nécessaire à l'opération totale.
Pour une fois petit avantage pour les pays froids qui pourraient profiter d'un refroidissement naturel en tout ou partie.

Personnellement, zoetiste depuis son apparition, j'attendais avec impatience un modèle avec grosse batterie pour du long range. L'expérience me fait dire maintenant qu'un modèle comme le KONA 64kW pourrait être un bon compromis si on pouvait charger en 15min pour 200 à 250 km d'autoroute.

En fait, je pense qu'il serait plus utile de développer du chargeur ultra rapide 150-350kw. Ca veut dire une tension plus élevée, des chargeur à batterie tampon(cf offre ABB) pour éviter de tirer sur le réseau au mauvais moment et charger en heures creuses.

Une Zoe 40 finalement qui pourrait charger à de telles puissances me suffirait pour partir loin. Donc la taille de la puissance embarquée serait peut être une mauvaise orientation et j'ai entendu un discours du Carlos il y a peu qui irait peut être dans ce sens.

Il est clair que pouvoir faire le "plein" n'importe où en 5 minutes et repartir pour 800 bornes à fond est un luxe auquel le pétrole nous a habitué. Il va falloir se faire une raison: ce n'est pas possible en VE. En revanche, en conduisant un VE, on se rend bien compte que 95% du temps, une autonomie de 300 km et une recharge à 7 kW suffit à condition de disposer d'une place de parking et d'une borne à soi. Pour les longs trajets et la démocratisation du VE, il faut mieux privilégier la vitesse de charge et le nombre de bornes disponibles (et leur maintenance) plutôt que la taille des batteries: 60 kWh me parait un compromis acceptable pour la plupart des usages si on peut charger à 150 kW n'importe où. Avec le Kona, Niro, Leaf 60, Model 3... on s'en rapproche un peu !

Positron a écrit:Pour les longs trajets et la démocratisation du VE, il faut mieux privilégier la vitesse de charge et le nombre de bornes disponibles (et leur maintenance) plutôt que la taille des batteries

Sur le principe, je suis entièrement d'accord.
Le seul souci, c'est que pour les technologies de batteries actuelles, la puissance de charge et la capacité de la batterie sont liées (impossible de charger sans dégâts une batterie de 22kWh à 150 kW).

Positron a écrit:60 kWh me parait un compromis acceptable pour la plupart des usages si on peut charger à 150 kW n'importe où. Avec le Kona, Niro, Leaf 60, Model 3... on s'en rapproche un peu !

60 à 70 kWh est une bonne valeur.
Pour autant, il ne faudrait pas que le réseau de bornes ne soit accessible qu'aux voitures capables de parcourir 300 km d'affilée abandonnant ainsi toutes les voitures 22kWh déjà produites et qui sont censées alimenter le marché de l'occasion des années à venir.

Pas besoin de faire le plein si déjà on peut recharger 100 à 150 km en 5 mn, indépendamment de la capacité batterie.

Par contre si le fait d'avoir du refroidissement fait perdre du rendement, l'interposition d'une batterie tampon pour ces hautes puissances donnera lieu aussi à une pénalité sur ce point : il faudra être conscient que c'est un sacrifice consenti pour un besoin peu fréquent de charge rapide.

Pour le quotidien, mieux vaut charger de nuit à domicile avec un chargeur à 97% de rendement travaillant à 3,5 kW et une batterie capable d'accepter cette puissance sans refroidissement actif.

Passant_Mbr a écrit:Pas besoin de faire le plein si déjà on peut recharger 100 à 150 km en 5 mn, indépendamment de la capacité batterie.

Justement : 100 km c'est à peu près 15 kWh, en 5 minutes ça fait une puissance de 180 kW.
Avec les technologies actuelles, une batterie n'accepte guère plus de 2C en charge rapide (si on veut préserver la durée de vie), la batterie doit donc avoir une capacité d'environ 90 kWh.

C'est tout à fait le but de mes propos. Travailler sur des technos de batterie permettant d'encaisser de la charge UR (et l'accastillage de refroidissement qui va bien, of course). Les batteries solides ou graphène, voir ce qui est capable de passer du labo à une prod grande échelle à coût "normal".
C'est un peu dommage sur une voiture moyenne de se trimbaler par ex 100Kwh de batterie pour quelques escapade annuelles.
Le pb de la charge quotidienne est pour moi réglé. 7 ou 11 kW suffisent. Je ne pense pas aller personnellement faire une recharge UR sur autoroute pour mon besoin quotidien de 20 km.

deux points importants :
- l'usage fantasmé est plus important que l'usage réel pour tes contemporains, ils te répondront "ton usage de 20 bornes jour, on s'en fout, moi je vais en vacances à Marseileld epuis Lille et c'est la seule chose qui compte (en fait, c'est faux, mais bon...il y croit) "

- l'usage "semi-exceptionnel" : rencontrer des amis excentrés, être dérangé sur une journée par un gamin malade ou autres et donc devoir se taper plusieurs fois domicile/travail pour un suburbain, ça arrive (souvent) , et enfin le "savoir qu'on peut" se faire un week end au débotté dans un coin à +- 2h de route aller, sans avoir à réfléchir si on aura besoin de refaire le plein sur site, ça aussi ça arrive (au moins d'y penser)
La voiture étant un instrument de liberté en plus d'être un utilitaire, tu ne peux balayer ça d'un revers de main

Un point important quant à la puissance de charge, quid des batteries non refroidies activement comme la Leaf 40 ?
Donc bornes, câbles et batteries refroidis, quid de la puissance résiduelle ?
Je rejoins certains pour une batterie de 60kWh qui me semblent être un très bon compromis travail/voyage.

La Zoé est le VE le plus vendu en France. Connaissez-vous le pourcentage d'acheteurs qui ont pris une Q90 depuis la sortie de la Zoé 41 kWh ?
Réponse.....8 %.
92% des acheteurs ont préféré une R75/R90 qui ne peut pas dépasser 22 kW en charge.
Du coup, on va dire que plus de la moitié des acheteurs de VE depuis un an  et demi ne sont pas obnubilés par la charge rapide...très rapide....ultra rapide....méga rapide.
Maintenant, dites à ces conducteurs qu'ils vont trouver une 22 kW tout les 10 km, et ils seront plus que ravis.

Disons que la charge rapide des 41kWh n'est pas très bonne par rapport à la 22kWh. C'est qui m'a refroidit quant à payer 500€ pour rien...
Et les vendeurs ne conseillent pas le client pour une Q...

Si la charge rapide en Q90 était une vraie charge rapide 43 kW comme celle de la 22 kWh, j'aurais pris une Q90.
Ça ne me pénalisera que 2 fois cette année.
L'an prochain, je prendrai la Jaguar.

J'aurai repris une Q si je pouvais profiter tout le temps de la charge rapide à 43 kW. Pour avoir suivi la charge de ma première Zoe, mis à part l'été, c'était bien rare de charger en rapide et l'été chez moi est court.

J'ai préféré une R parce que:
- il y a un gros réseau de bornes 22 kW qui est disponible et que mettre 500 € pour quelques fois dans l'année, je préfère "perdre" 1 ou 2h. Ce sera peut être résolu avec du combo2 ?

- elle charge en 22 kW et pas en 7 kW, c'est son point fort.

Je pense qu'il faudra surtout attendre une nouvelle chimie de batteries pour pouvoir recharger plus vite.
Avec la nouvelle batterie, mon record de charge à la puissance max est de 5 minutes, alors qu'avec l'ancienne (et le même chargeur) je chargeais à la puissance max de 0 à 78%. Par contre, la puissance max n'a pas changé, contrairement à ce qu'on a pu lire.
Donc c'est bien la batterie qui bride, et passer au combo ne changerait rien à la vitesse de charge pour l'instant par rapport au moteur Q ; avec le moteur R, on pourrait charger 50% plus vite, tout en gardant le bénéfice du meilleur rendement.

Et pourtant en 2016 Nicolas Schottey, directeur du programme batterie et infrastructure de Renault disait "nos véhicules sont prêts à accepter de fortes puissances de charge", en toile de fond de CCS 150/350 kW :

http://www.autoactu.com/la-zoe-sera-prete-pour-la-charge-ultra-rapide-en-2019.shtml

Faudra-t-il un jour se lancer dans un procédure de rétrofit II, où nos embases type 2 seront remplacés par des CCS (mais avec une embase complète coté type 2 pour rester compatible avec la charge AC existante), et la circuiterie de charge modifiée pour accepter la charge en continu? Je suppose que cette fois-ci on nous dira d'emblée que ce n'est pas possible.

Quand Renault passera au Combo CCS, leur batteries pourront aussi avoir un peu progressé pour supporter une charge plus rapide.
Car effectivement, pour l'instant, c'est essentiellement la batterie qui limite.

Et quand il évoquait que leurs véhicules sont prêts à accepter de fortes puissances de charge, il n'a pas donné de chiffres ("sur les bornes ultra-rapides").

"D’ici 2019, pour des charges supérieures à 22 kW, nos véhicules adopteront le standard européen CCS-combo pour  pouvoir se recharger sur les bornes ultra-rapides (150 kW en 2017 et jusqu’à 350 kW en 2019, NDLR)", indique Eric Feunteun

Ca sera sans doute vrai pour 50kW, probablement un peu plus.
Le 150kW/350kW, c'est dans l'article que ça a été ajouté.