Comment l'infrastructure des VE se développe-t-elle et croît-elle aux États-Unis ?

La croissance du marché mondial des véhicules électriques (VE) s'est accélérée de façon spectaculaire au cours de la dernière décennie - mais l'infrastructure des VE n'a pas suivi partout. Alors qu'il est prévu que les VE représentent la majorité des véhicules électriques dans le monde, les infrastructures de VE n'ont pas suivi partout. vente d'automobiles et d'bus d'ici à 2040, l'adoption des VE aux États-Unis est en retard par rapport à d'autres régions - et le manque d'infrastructures pour les VE joue un rôle majeur dans cette tendance.
 
Aux États-Unis, des initiatives publiques ont été utilisées pour stimuler les efforts de durabilité, notamment construire des villes durables. Mais la croissance future de l'utilisation des VE nécessitera plus que des crédits d'impôt fédéraux. La construction d'une infrastructure de recharge permettra d'offrir la mobilité pratique et fiable dont les conducteurs - et les économies locales - ont besoin pour bénéficier de l'adoption des VE.

Nous sommes à l'aube d'un immense changement, non seulement aux États-Unis, mais dans le monde entier, car les municipalités, les quartiers, les complexes immobiliers, les autoroutes et même les zones reculées cherchent à mettre en place les infrastructures nécessaires aux véhicules électriques.

Concept de recharge de véhicules électriques
 

La croissance des véhicules électriques : Où en sommes-nous et où allons-nous ?

De nombreux partisans du développement durable dans les transports souhaitent un passage complet aux véhicules électriques. L'intérêt pour l'achat de véhicules électriques gagne du terrain, afin de favoriser la réduction des émissions et l'amélioration de la qualité de l'air. Dans le même temps, les dépenses fédérales américaines visent aujourd'hui l'infrastructure des VE dans le cadre de la refonte des routes, des ponts et d'autres infrastructures essentielles. Les adultes américains qui connaissent mieux les VE sont plus susceptibles d'envisager de les acheter, ce qui rend la mise en place de réseaux de recharge généralisés d'autant plus importante dans les années à venir.

Qu'elles soient publiques ou privées, les stations de recharge permettent aux propriétaires de VE de bénéficier de la commodité et de la mobilité dont jouissent les autres conducteurs. Non seulement les bornes de recharge doivent être plus accessibles, mais leurs réseaux doivent également être gérables à grande échelle. Pour cela, il faut construire davantage de bornes de recharge et faire en sorte que les villes intelligentes prennent l'initiative d'intégrer la technologie de l'internet des objets (IoT) dans les réseaux électriques locaux.

Grâce à des investissements publics stratégiques, les États-Unis peuvent poursuivre le développement de leur infrastructure de VE et étendre les améliorations en cours :

  • Disponibilité des stations de recharge : Les États-Unis comptent plus de 100 000 chargeurs publics. Alors que le pays continue de développer et d'améliorer son infrastructure de recharge des VE, le projet de loi sur les infrastructures proposé par l'administration actuelle vise à utiliser 15 milliards de dollars pour installer cinq fois plus de nouveaux chargeurs.
  • Technologie de chargement rapide : Les récentes améliorations apportées aux unités de chargement rapide ont fait des VE une option viable pour de nombreux consommateurs et cas d'utilisation industrielle. La généralisation de ces types de chargeurs de VE peut contribuer à rendre ces véhicules plus attrayants pour les entreprises qui exploitent de grandes flottes de véhicules.
  • Solutions pour les réseaux électriques : Alors que les réseaux de recharge continuent de se développer, le contrôle de la demande sur les réseaux électriques locaux va devenir crucial. La technologie Vehicle-to-grid (V2G) peut aider à surveiller la demande sur les réseaux électriques et à utiliser les systèmes embarqués des véhicules pour réguler la charge.

Véhicules électriques : Perspectives et défis

Un professionnel occupé qui recharge un véhicule électrique
Les technologies vertes ne sont pas nouvelles, mais les municipalités et les entreprises qui cherchent à améliorer leur impact sur l'environnement voient dans l'adoption des VE des outils incroyablement utiles dans cet effort. Les progrès technologiques des fabricants d'équipements d'origine (OEM) soutiennent davantage les initiatives du public et des entreprises visant à contribuer à un monde plus propre et plus durable.
 
Chaque année, de plus en plus de collectivités investissent dans la technologie IoT nécessaire pour développer des villes intelligentes et durables. L'amélioration de la plate-forme des VE et des technologies de recharge influera sur la qualité et la rapidité du développement de l'infrastructure de recharge.
 
Les perspectives prometteuses pour l'adoption des VE aux États-Unis sont les suivantes :

  • Des options de VE à petit prix : Le prix d'achat relativement élevé des voitures électriques limite l'intérêt des acheteurs. De grandes marques automobiles comme Bentley, Honda et General Motors ont annoncé leur intention de remplacer complètement les modèles à essence par des VE, ce qui rend plus probable la généralisation des options à bas prix.
  • Temps de recharge des voitures électriques : L'inconvénient des longs temps de recharge peut également dissuader les consommateurs. Au fur et à mesure que les réseaux de recharge de VE sont construits, les développeurs doivent tenir compte de l'expérience des clients lorsqu'ils choisissent les types de chargeurs de VE à installer et la manière dont la vitesse de recharge est régulée. Et avec la technologie V2G, la recharge intelligente peut aider à maximiser les vitesses de recharge tout en maintenant l'intégrité des réseaux électriques.
  • Efforts continus en matière de durabilité : Le financement public de la durabilité peut également continuer à faciliter l'adoption des VE. Il peut s'agir d'incitations fiscales pour les consommateurs et les entreprises, du financement de l'accessibilité de la recharge et de la normalisation de l'infrastructure des VE.

Si l'infrastructure des VE s'améliore déjà à de nombreux égards, certains défis pourraient limiter son efficacité future :

  • Coût de construction : La construction de bornes de recharge peut avoir un coût prohibitif, ce qui limite les investissements privés et publics dans ce domaine. En outre, le coût des différents types de chargeurs peut varier considérablement, ce qui peut limiter encore davantage la disponibilité des stations de charge rapide pour les voitures électriques, plus coûteuses.
  • Tarification incohérente de la recharge : Alors que les coûts de l'électricité pour la recharge à domicile ou dans une propriété commerciale sont déterminés par les régulateurs des services publics, les stations de recharge peuvent avoir des prix variables et offrent souvent peu de transparence. Cette expérience peut frustrer les propriétaires de VE, ce qui peut ralentir encore davantage l'adoption de ces véhicules par des consommateurs déjà hésitants.
  • Différences régionales dans l'adoption des VE : Dans les communautés rurales et suburbaines, les VE et les stations de recharge peuvent être relativement peu répandus. Le faible intérêt des consommateurs dans ces régions pourrait dissuader les législateurs et les investisseurs privés de construire des réseaux locaux de recharge de VE, afin d'éviter le risque d'un lent retour sur investissement.

Réseaux de chargement des VE

Réseau de stations de recharge pour VE
Alors, qu'est-ce qu'un Réseau de recharge des VE? Bien que le terme soit également utilisé de manière plus large, un réseau de recharge de VE est un ensemble de stations de recharge connectées au même environnement cloud. Grâce à des solutions de gestion centralisée, les équipes d'exploitation peuvent conserver une visibilité sur l'utilisation des chargeurs, les besoins de maintenance, la capacité de charge des différentes stations et bien plus encore.
 
Les réseaux de recharge peuvent être de taille variable, et il y a plus de 100 entreprises de recharge de VE aux États-Unis. L'entreprise californienne ChargePoint possède le plus grand réseau avec plus de 68 000 chargeurs. Au fur et à mesure que les villes intelligentes améliorent leurs infrastructures pour soutenir le l'avenir de la mobilité durableLa question qui se pose est la suivante : quel type de chargeurs sera choisi et comment ces décisions répondront-elles aux besoins des conducteurs de VE ?
 

Comment fonctionnent les stations de recharge pour voitures électriques ?

Les chargeurs de voitures électriques sont-ils tous identiques ? Et comment fonctionnent-ils ? La plupart des voitures électriques et des véhicules de tourisme sont rechargés pendant la nuit ou pendant la journée de travail, que ce soit à la maison ou dans des locaux commerciaux. Dans ces cas-là, il est possible d'opter pour une recharge plus lente. En revanche, aux stations de recharge, les conducteurs de VE peuvent s'arrêter, payer pour charger pendant une demi-heure et rejoindre leur domicile ou leur bureau. Mais il existe aussi des possibilités de recharge plus rapide et plus coûteuse.

Avant d'aborder ce sujet, nous répondrons aux questions les plus fréquemment posées sur les stations de recharge.

  • Qu'est-ce qui alimente les stations de recharge pour voitures électriques ? Les stations de recharge pour voitures électriques peuvent avoir différentes sources d'énergie, notamment l'énergie éolienne et solaire. Le plus souvent, ces stations sont alimentées au gaz naturel, et elles peuvent également être connectées au même réseau électrique que votre domicile.
  • Combien de bornes de recharge y a-t-il aux États-Unis ? Selon le ministère américain de l'énergie, il existe 43 000 stations de recharge de VE dans le pays et plus de 120 000 ports de recharge. Pour que l'adoption des VE continue d'augmenter, il faudra construire beaucoup plus de stations dans les années à venir et les répartir plus équitablement par région.
  • La recharge d'une voiture électrique est-elle moins chère que celle d'une voiture à essence ? Récemment, l'Anderson Economic Group a mené une étude qui a montré que, pour 100 miles de conduite, les voitures électriques peuvent être plus chères à recharger que les voitures à essence. Toutefois, cette étude ne tient pas compte de la réduction des coûts d'entretien, qui peut rendre les VE plus économiques à long terme.

Niveaux de charge des VE

Station de recharge EV
Les chargeurs de VE fonctionnent de manière très similaire à la plupart des autres technologies de branchement. Le chargeur tire le courant électrique de la prise associée ou de la connexion au réseau électrique pour charger la batterie de la voiture électrique. La durée de ce processus dépend de la tension de la prise et de la puissance nominale du chargeur, qui varient selon les pays. quatre niveaux différents de recharge pour les voitures électriques. Et bien sûr, avec l'augmentation de la demande, les stations de recharge rapide pour les voitures électriques seront de plus en plus nécessaires, créant une excellente opportunité de marché pour les développeurs de produits sur le marché de la recharge des VE.
 

Type de charge EV : 1

De manière générale, il existe deux types de chargeurs de VE : les chargeurs lents qui utilisent le courant alternatif (CA) et les unités de charge rapide qui utilisent le courant continu (CC). Les chargeurs de niveau 1 pour VE offrent la charge la plus lente. Bien qu'ils prennent le plus de temps pour charger complètement une voiture électrique, ces chargeurs peuvent être pratiques car ils sont compatibles avec les prises de 120 V que l'on trouve dans les foyers américains.

  • Puissance nominale typique : 1,4 kilowatts (kW)
  • Temps de charge pour 100 miles : Plus de 16 heures
  • Où trouve-t-on ce type de chargeur ? On le trouve généralement dans les maisons et les parkings de bureaux

Type de charge EV : 2

Les chargeurs de niveau 2 offrent des vitesses de charge plus rapides que les unités de niveau 1. Ces chargeurs utilisent également le courant alternatif, mais ils peuvent être branchés sur des prises de 240 V, qui sont souvent utilisées pour les machines à laver domestiques et peuvent être atteintes avec une rallonge.

  • Puissance nominale typique : Entre 3 kW et 20 kW de CA, généralement autour de 6kW
  • Temps de charge pour 100 miles : Plus de 4 heures
  • Où trouve-t-on ce type de chargeur ? Il s'agit du type de chargeur de VE le plus courant aux États-Unis, et on le trouve dans les maisons, sur les propriétés commerciales et utilisé pour charger les grandes flottes de VE.

Type de charge EV : 3

Jusqu'à récemment, les chargeurs de niveau 3 pour VE étaient les plus rapides disponibles, et si l'on compare les chargeurs de niveau 2 à ceux de niveau 3, les conducteurs constateront une augmentation significative de la vitesse de charge. Ces chargeurs sont également connus sous le nom de chargeurs rapides à courant continu (DCFC). Bien qu'ils soient rapides et pratiques, les DCFC sont beaucoup plus chers et plus compliqués à installer. Les superchargeurs de Tesla sont également considérés comme des chargeurs de niveau 3, mais ils permettent une charge beaucoup plus rapide.

  • Puissance nominale typique : Environ 50kW de DC
  • Temps de charge pour 100 miles : Environ 31 minutes
  • Où l'on trouve ce type de chargeur : Les chargeurs DCFC nécessitent un accès direct au réseau pour être installés, ce qui signifie qu'on les trouve généralement dans des installations industrielles uniquement.

Type de charge EV : 4

Les chargeurs de niveau 4 sont un type de DCFC encore plus rapide. Ces chargeurs sont censés gérer des connexions électriques entre 800 et 1000 V, mais on ne les trouve pas souvent dans les stations de recharge grand public ou commerciales.

  • Puissance nominale typique : Plus de 400 kW de courant continu
  • Temps de charge pour 100 miles : Moins de 5 minutes
  • Où trouve-t-on ce type de chargeur ? Les chargeurs de niveau 4 ne sont pas très répandus et, jusqu'à présent, ils ont surtout été utilisés par les équipementiers automobiles pour tester leurs produits.

Coûts de la recharge des VE

Système de paiement pour la recharge des VE
Aux États-Unis, les transports sont à eux seuls responsables de 26% de la consommation d'énergieLes émissions de gaz à effet de serre proviennent principalement des combustibles fossiles, ce qui contribue à la production de carbone et à la pollution de l'environnement. En investissant dans Infrastructure EVLes États-Unis ont la possibilité non seulement de réduire les coûts environnementaux et sanitaires liés à la pollution atmosphérique, mais aussi de favoriser la croissance économique en créant des emplois.
 
Cependant, tout en pesant le pour et le contre de ces gros investissements, les responsables publics et les entreprises de chargement doivent tenir compte des "coûts indirects invisibles" du développement de l'infrastructure des VE:

  • la nécessité de créer des plateformes de communication permettant aux régulateurs des services publics et aux fournisseurs de services de recharge de communiquer et de gérer les tarifs de recharge afin de protéger le réseau électrique.
  • le coût de l'installation des bornes de recharge afin que la technologie ne soit pas obsolète dans quelques années.
  • La longueur des processus d'obtention de permis et de servitudes, les inspections et autres retards liés à l'installation et à la construction.

Conseils pour les développeurs de chargeurs de VE :

Les ressources de Digi comprennent des plates-formes de développement de systèmes sur modules complets et sécurisés, conçues pour prendre en charge des produits évolutifs et une mise sur le marché rapide, des modules de communications RF et cellulaires et des services de conception sans fil pour soutenir votre projet à tout moment.
 

Comment EV économise de l'argent

L'adoption croissante des VE peut permettre aux collectivités d'économiser de l'argent et de soutenir les économies locales. Grâce aux avancées technologiques que les équipementiers automobiles mettent sur le marché, les VE d'aujourd'hui offrent une option de mobilité intelligente qui peut dépasser la prédominance des véhicules à essence.

La réduction de l'impact environnemental des transports est essentielle pour améliorer l'environnement et la santé publique, ce qui a des retombées économiques. Aux États-Unis, la pollution due à la combustion de carburants fossiles augmente l'absentéisme des travailleurs pour cause de maladie, ainsi que des centaines de milliers de décès prématurés chaque année. Cela se traduit par une augmentation des coûts des soins de santé et une réduction de la productivité. Tout cela a un effet sur la santé de la population américaine et sur les économies nationales et locales.

La mise en place d'un réseau important et fiable de chargeurs et d'infrastructures pour VE permet en fin de compte d'économiser de l'argent et d'apporter des avantages à la société de bien d'autres manières, notamment :

  • La réduction des émissions de carbone, qui peut contribuer à lutter contre le changement climatique et les coûteuses catastrophes météorologiques qu'il entraîne.
  • Augmenter l'utilisation des énergies renouvelables pour recharger les VE, donnant ainsi aux communautés locales le contrôle de leur source de carburant.
  • Générer des emplois à court et à long terme, car les stations de recharge des VE nécessiteront des travaux d'installation, de surveillance, d'entretien et de réparation.

Regardez notre vidéo : La révolution IoT - Connecter les technologies vertes 

Que les investissements publics ou privés mènent la charge, il est clair que les voitures électriques, les véhicules de tourisme, les bus et les autres formes de transport fonctionnant à l'électricité domineront l'avenir de la mobilité aux États-Unis. Avec la généralisation des villes intelligentes, de plus en plus de conducteurs auront un accès pratique à des réseaux de recharge offrant différents niveaux de charge et des prix plus compétitifs.

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À mesure que les modèles de VE s'améliorent et intègrent des systèmes intégrés qui facilitent la gestion des réseaux de recharge à grande échelle, la technologie IoT continuera de jouer un rôle essentiel dans le déploiement et la gestion des plateformes de VE et d'autres solutions vertes, contribuant ainsi à soutenir l'avenir du transport durable. Nous vous invitons à explorer notre blog pour en savoir plus sur la relation entre technologie et durabilité.
 

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