Et si la voiture électrique se faisait elle-même chargeur, ou support de stockage et pourvoyeur d’énergie ? Dans le concept de la charge bidirectionnelle, ce scénario est déjà la réalité. La batterie continue d’alimenter en électrons le bloc électrique.
Son avantage : elle embarque une technologie lui permettant de redistribuer l’énergie accumulée durant la charge. À partir de là, la différence est faite entre les systèmes vehicle-to-grid et vehicle-to-home : traduire de la voiture au réseau et de la voiture à la maison.
Charge bidirectionnelle : retour aux basiques
Un véhicule électrique en train de charger est un véhicule à l’arrêt. Ayant constaté que les équipements roulants qui carburent aux électrons se retrouvent dans cette situation sur 80 à 90 % du temps, les énergéticiens ont cherché le moyen d’exploiter cette immobilisation. Le concept de la charge bidirectionnelle voit le jour : exit les déperditions d’électricité. La part non consommée pour alimenter les cellules de l’accumulateur est réinjectée dans un autre circuit. L’usage domestique et la redistribution dans le réseau constituent les applications phares, portées par les technologies V2H et V2G. Mises à part l’identité de l’utilisateur final et l’exploitation faite de l’énergie récupérée, les 2 modalités ne présentent pas de différences flagrantes.
Vehicle-to-grid : restituer de l’énergie au réseau
Les batteries des véhicules électriques constituent des solutions de stockage d’énergie propre qui ne connaissent pas les limites des structures éoliennes ou solaires. Ces dernières expérimentent une baisse de production imputable aux variations météorologiques. Des aléas qui n’entravent pas le fonctionnement de l’accumulateur des voitures électriques. Celui-ci constitue un système tampon contre la congestion du réseau. Celle-ci intervient lorsque les sollicitations atteignent des pics. La VE assure le relais qui déstabilise la distribution électrique centrale.
La réinjection de l’électricité produite au niveau de la batterie dans le circuit du réseau passe par une station de recharge dotée d’une fonctionnalité bidirectionnelle. Ce type de borne transforme le courant continu du réseau en courant alternatif lorsqu’il alimente la voiture électrique. L’équipement procède inversement lorsqu’il prélève de l’énergie sur la batterie de la voiture. Du côté de l’équipement roulant, la disponibilité d’une prise de charge CHAdeMO constitue le prérequis.
Une fois réglementée et entièrement exploitée, la modalité de charge bidirectionnelle V2G promet de nombreux avantages. En plus des économies réalisées sur la consommation privée, les utilisateurs peuvent y trouver une source de revenus supplémentaires. Comme pour les panneaux solaires, ils disposent de l’option de revente de l’énergie produite.
Il est également intéressant de souligner que le V2G représente une opportunité pour la réutilisation des batteries de seconde vie. C’est ce qu’a démontré Renault lors d’une expérience menée avec des Zoe, courant 2019, sur l’île de Porto Santo. Le stockage stationnaire mis en place était en partie constitué de batteries 22 kWh ramenées par leurs propriétaires. La marque au chevron les a sélectionnées parmi les milliers d’articles en fin de vie ou avec une capacité en baisse, collectés lors d’une campagne de rétrofit.
Vehicle-to-Home : l’électricité de la voiture à l’usage de la maison
Fonctionnant sur le même principe, la modalité V2H intègre l’électricité prélevée sur la batterie de la voiture dans le circuit propre d’une habitation. Cette nouvelle source d’énergie supporte les besoins domestiques en électricité dans l’éventualité d’une panne de réseau. Les projets de maison autonome constituent une autre application pratique. La capacité de relais du bloc électrique permet aux occupants de tenir plusieurs jours. La durée est prolongée si le recours à la batterie est couplé avec l’utilisation d’un panneau solaire. En compatibilité avec le véhicule, cette application requiert que l’habitation concernée dispose d’une borne de recharge bidirectionnelle.
V2G et V2H : quelles voitures électriques pour en profiter ?
L’exploitation des systèmes vehicle-to-home et vehicle-to-grid exige des modèles de voiture électrique embarquant une prise CHAdeMO. La rareté des modèles équipés ainsi que le caractère limitatif de leur prix continuent de représenter des défis. Il s’agit, pour la plupart, de véhicules de facture asiatique. Chez Mitsubishi, l’on retrouve les hybrides rechargeables Eclipse Cross et Outlander. La Nissan Leaf, dans son ancienne et sa nouvelle générations, ainsi que l’e-NV200 représentent la marque nippone de Yokohama. La Lexus UX 300e, la Peugeot iOn et la Citroën C-Zero constituent d’autres modèles dotés de cet équipement.
Équipements de recharge bidirectionnelle : quelle situation ?
Le début de l’année 2022 marque un jalon dans l’histoire du V2G en France, avec une première certification par RTE. Les flottes électriques compatibles de quelques collectivités locales et entreprises peuvent se brancher sur les stations dédiées. Celles-ci ont été installées à l’initiative de DREEV.
Quant aux bornes domestiques compatibles V2H, les offres commerciales restent limitées. Wallbox est le premier à concevoir un équipement destiné à une utilisation domestique. En attendant une évolution législative, la wallbox bidirectionnelle Quasar n’est pas encore réglementaire en France. Du point de vue technique, il s’agit d’une borne dotée d’une puissance maximale de 7,4 kW en charge comme en décharge, compatible avec toutes les voitures électriques embarquant une prise CHadeMo. Cet équipement intègre une interface utilisateur prenant en charge le contrôle gestuel, la reconnaissance faciale et la lecture de carte RFID. Compatible avec les connectiques Bluetooth et Wi-Fi, Quasar s’aligne aux normes de sécurité européenne et coûte approximativement 5990 € hors taxes, soit autour de 7245 € TTC. Les devis sur ce type d’équipements sont prévus être 3 à 5 fois plus chers que pour une installation unidirectionnelle.
Quelques cas pratiques de V2H à l’étranger
Au pays du Soleil Levant, les particuliers accèdent petit à petit à des offres commerciales V2H sur mesure, à l’initiative des constructeurs Toyota et Mitsubishi. La première met en avant une borne conçue par Denso, embarquant un logiciel de pilotage qui régule l’activation de l’un ou l’autre mode d’utilisation. Mitsubishi déploie un pack tout-en-un baptisé Dendo Drive House, livrable à l’achat de l’Outlander PHEV. En plus du véhicule, les nouveaux propriétaires acquièrent un chargeur bidirectionnel, une batterie de stockage stationnaire et des panneaux photovoltaïques. L’ensemble est enrichi d’un système de pilotage HEMS. La production, le stockage et le partage d’électricité constituent les applications ciblées par cet ensemble, qui commence à être disponible en Allemagne.
