Faire fonctionner la télévision ou la bouilloire avec l’électricité de sa propre voiture électrique: cela semble un peu fou de prime abord, mais c’est une réalité depuis peu. Avec ce système, appelé «charge bidirectionnelle», l’électricité du réseau arrive dans la voiture électrique où elle est stockée, puis peut ensuite revenir dans le réseau d’origine depuis le véhicule.
Que signifie charge bidirectionnelle?
Depuis quelques années déjà, les voitures électriques font partie de notre paysage. De plus en plus de constructeurs automobiles s’engagent sur le chemin de l’électromobilité et l’intérêt pour ces véhicules écologiques croît sans cesse au sein de la population. Cette tendance soulève une question en particulier: celle des options de chargement pour les voitures électriques. La Suisse possède déjà un bon réseau de colonnes et bornes de recharge publiques. Autrement, les propriétaires de voitures électriques peuvent recharger leurs véhicules chez eux, au moyen d’une «wallbox». Et c’est précisément ici que la dernière innovation arrive à point nommé: la charge bidirectionnelle.
Comme son nom l’indique, il s’agit d’une technologie qui permet de «charger dans deux directions». Concrètement, cela signifie que la voiture électrique n’est pas seulement alimentée en électricité, mais qu’elle peut aussi restituer cette électricité. C’est un principe que l’on connaît déjà sur de nombreux autres appareils, par exemple les batteries externes. Ici, un accumulateur stocke de l’électricité, puis la renvoie dans des smartphones, tablettes, etc. Si une voiture électrique doit être utilisée comme accumulateur d’électricité, il faut toutefois passer par une étape importante pour la charge bidirectionnelle. Les batteries des voitures électriques sont uniquement conçues pour que les véhicules circulent avec du courant continu (CC), tandis que le réseau électrique fournit du courant alternatif (CA), qui doit donc d’abord être converti en courant continu.
On y parvient à l’aide d’un redresseur, qui se trouve soit dans la voiture, soit dans la wallbox CC. Si l’on souhaite utiliser le courant de la batterie de la voiture électrique pour alimenter le ménage en énergie, le courant continu doit d’abord être reconverti en courant alternatif. Pour cela, il faut une technologie spéciale, qui existe déjà dans certains véhicules et wallbox.
Les avantages et les inconvénients de la charge bidirectionnelle
La charge bidirectionnelle est surtout intéressante pour les personnes qui s’approvisionnent en électricité issue de sources d’énergie renouvelables, par exemple avec une installation photovoltaïque. L’excédent d’énergie peut être stocké par la voiture électrique, puis réinjectée dans le réseau domestique et électrique local le cas échéant. Ce système vous donne la possibilité d’être autosuffisants en énergie. Étant donné que la charge bidirectionnelle permet d’utiliser davantage d’électricité écologique, et donc d’économiser plus de combustibles fossiles, cette technologie innovante est également bénéfique pour l’environnement.
Si vous vivez dans un pays où les tarifs de l’électricité dépendent généralement de l’heure de la journée, une borne de recharge bidirectionnelle vous permet même d’économiser de l’argent. En Espagne, par exemple, vous dépensez moins d’argent si vous chargez votre voiture la nuit plutôt qu’en heure de pointe. Si vous utilisez cette électricité stockée dans votre voiture électrique pour approvisionner votre logement en énergie pendant la journée, vous pouvez économiser encore davantage, car votre consommation d’électricité vous reviendra alors moins cher que le tarif habituel à cette heure de la journée. Si vous ne souhaitez pas consommer vous-mêmes l’excédent d’énergie stocké dans votre voiture électrique, vous avez la possibilité de la réinjecter dans le réseau, et ainsi de gagner de l’argent.
Bien que la charge bidirectionnelle présente de nombreux avantages, il y a un facteur essentiel à ne pas négliger lorsque l’on achète un boîtier de recharge adapté. L’inconvénient majeur de ce système réside potentiellement dans le fait que la batterie de la voiture électrique est plus souvent chargée et déchargée intégralement. Ces processus de charge multiples peuvent réduire nettement la puissance de la batterie, qui devra donc probablement être remplacée plus tôt.
Quelle est la différence avec la charge intelligente?
Il n’existe aucune différence fondamentale entre la charge bidirectionnelle et la charge intelligente; l’une n’exclut pas l’autre. La charge intelligente, ou «Smart Charging», signifie que la durée et les coûts de chargement de la voiture électrique peuvent être contrôlés par un appareil «intelligent». Il peut donc s’agir ici d’une charge unidirectionnelle ou bidirectionnelle.
L’utilisation de cette technique de charge
Maintenant que le principe de la charge bidirectionnelle est compris, la question qui se pose est la suivante: à quelles fins peut-on utiliser l’énergie préalablement stockée dans la voiture électrique? Il existe trois possibilités:
- Vehicle-to-home (V2H): Si l’électricité stockée est utilisée pour alimenter le réseau électrique de son propre logement, on parle du «principe V2H». Celui-ci nécessite soit une station de recharge DC qui dispose d’un convertisseur de courant continu en courant alternatif, soit une station de recharge AC avec un module ISO 15118 en combinaison avec un convertisseur bidirectionnel dans le véhicule électrique. À l’heure actuelle, peu de fabricants proposent cette option. Avec notre Zaptec Pro wallbox, vous êtes sur la bonne route, car elle est compatible avec cette technologie.
- Vehicle-to-grid (V2G): Dans ce cas de figure, l’énergie n’est pas réinjectée dans le réseau électrique privé, mais dans le réseau général ou réseau public. Les voitures électriques peuvent ainsi faire office d’accumulateurs d’énergie décentralisés et contribuer à la stabilisation de l’approvisionnement local et régional en électricité. Cette option est judicieuse, notamment car la plupart des voitures électriques passent de toute manière 90% du temps sur des places de stationnement, ce qui permet de les recharger en heures creuses et de restituer cette énergie en heures de pointe, et donc de soulager le réseau général.
- Vehicle-to-load (V2L): Cette option est également connue sous le nom de «Vehicle-to-Device (V2D)» et signifie que l’on peut charger des appareils électriques en déplacement, en les branchant à la prise Schuko qui se trouve à l’intérieur de la voiture électrique. Bien qu’il ne soit pas forcément novateur, ce système est très pratique.
Quelles sont les perspectives pour la charge bidirectionnelle?
La charge bidirectionnelle est-elle réellement la technique de charge du futur? Selon les experts du secteur automobile et énergétique, oui. Son utilisation comme système V2H présente notamment un potentiel considérable. La charge bidirectionnelle peut contribuer à une utilisation plus efficace de l’énergie stockée, notamment lorsque l’électricité provient de sources renouvelables. Elle pourrait potentiellement permettre de réduire la consommation de combustibles fossiles. L’utilisation V2G a aussi un effet positif.
À l’heure du changement climatique, où l’énergie solaire et éolienne peut ne pas être disponible en quantités constantes, les accumulateurs d’électricité sont indispensables. Les batteries des voitures électriques seraient parfaitement adaptées à cet usage. Au Japon, cette pratique est déjà généralisée depuis quelques années. La catastrophe atomique de Fukushima en 2011 a entraîné la perte de près d’un tiers de l’approvisionnement électrique conventionnel du pays. Il a donc fallu repenser le système, et c’est ainsi que la technologie de la charge bidirectionnelle a rapidement fait sa place.
L’établissement de cette technologie fait face à quelques difficultés, et notamment au niveau de la législation. Il existe déjà quelques véhicules équipés d’une fonction de charge bidirectionnelle sur le marché, mais pour que ce principe s’impose comme référence, et notamment l’utilisation V2G, il faut d’abord régler plusieurs questions: le prix de l’électricité, le droit fiscal, la protection des données, et bien d’autres incertitudes. L’infrastructure de charge devrait aussi être améliorée de manière significative.
Quelles sont les voitures électriques compatibles avec la charge bidirectionnelle?
La wallbox n’est pas le seul facteur décisif pour que la charge bidirectionnelle fonctionne: la voiture électrique doit aussi être équipée en conséquence. Actuellement (2022), seuls quelques fabricants proposent de tels modèles. Les modèles de voitures électriques suivants sont disponibles ou annoncés sur le marché européen :
- Nissan Leaf
- Nissan e NV-200
- Polestar 3
- Honda e
- KIA EV6
- Hyundai Ioniq 5
- MG 5
- VW ID.3
- VW ID.4
- VW ID.5
- VW ID. Buzz
FAQ
Quand la charge bidirectionnelle arrivera-t-elle en Suisse?
En Suisse, il existe déjà quelques modèles de voitures électriques compatibles avec la charge bidirectionnelle. Toutefois, les conducteurs qui utilisent cette technique de charge sont encore considérés comme des pionniers. Quelques actions sont encore nécessaires, notamment du côté de la politique et de la législation, pour que ce système se répande à large échelle. La charge bidirectionnelle au niveau Vehicle-to-grid devrait donc probablement arriver au plus tôt entre 2025 et 2030.
Quelles voitures peuvent assurer une charge bidirectionnelle?
Pour qu’une voiture électrique puisse assurer une charge bidirectionnelle, elle doit être équipée d’une prise dite «CHAdeMO». À l’avenir toutefois, une prise CSS fera également l’affaire. À l’heure actuelle, les modèles de voitures électriques suivants sont disponibles ou annoncés sur le marché européen (décembre 2022):
- Nissan Leaf
- Nissan e NV-200
- Polestar 3
- Honda e
- KIA EV6
- Hyundai Ioniq 5
- MG 5
- VW ID.3
- VW ID.4
- VW ID.5
- VW ID. Buzz
La charge bidirectionnelle est-elle autorisée par la loi?
Quelques foyers privés utilisent déjà la technique de charge bidirectionnelle. Pour étendre son usage au niveau V2G, il reste encore quelques doutes à lever, notamment au niveau légal, comme la question du prix de l’électricité, du droit fiscal ou de la protection des données. Il faut également définir les conditions-cadres.
Toutes les wallbox peuvent-elles assurer une charge bidirectionnelle?
Non, si vous souhaitez utiliser votre voiture électrique pour la charge bidirectionnelle, il vous faut, pour une wallbox CA, un véhicule équipée d’un onduleur pour la charge bidirectionnelle ou une station de charge DC qui dispose d’un ” onduleur ” dans la station de charge elle-même. Celui-ci convertit le courant continu (CC) stocké dans la batterie de la voiture électrique en courant alternatif (CA); c’est la seule manière de réinjecter l’énergie dans le réseau électrique privé ou public.
