La charge dynamique sans contact est une innovation révolutionnaire permettant de recharger une voiture électrique en roulant.
Encore en stade de test, ce système devrait permettre de réduire la taille des batteries des véhicules tout en augmentant leur autonomie.
La voiture électrique : toujours pénalisée par son autonomie
Grâce aux politiques actuelles tournées vers la réduction des émissions de gaz à effet de serre, l’électrification des véhicules est devenue quasiment la nouvelle norme. Le secteur des transports serait à l’origine le principal émetteur de CO2 avec des rejets de gaz à effet de serre à hauteur de 30%. Ces émissions de gaz à effet de serre (GEZ) ne sont pas les seuls problèmes engendrés par les véhicules thermiques. Les pics de pollution fréquents dans les grandes villes ont des répercussions néfastes sur la santé des populations, ce qui a incité de nombreuses municipalités à restreindre la circulation des véhicules polluants comme en France par la mise en place de la vignette Crit’air. Face à ces enjeux, le développement d’une flotte automobile plus électrifiée est au cœur de l’actualité. Cependant, le véhicule électrique, bien qu’existant depuis quelques années en Europe, ne représente qu’une faible part des ventes de véhicules neufs.
Cette situation est en grande partie due à deux principaux inconvénients : son coût, actuellement très élevé par rapport aux versions thermiques équivalentes et son autonomie. Bien que des efforts technologiques aient permis d’augmenter l’autonomie de 150 km à plus de 300 km, cette performance est bien en deçà des quelque 1000 km offerts par les autos à essence ou au gazole. La capacité des batteries au lithium-ion est loin de rivaliser avec celle des carburants fossiles. Actuellement, ces batteries nécessitent environ 7 heures pour une recharge complète avec des bornes de recharge domestiques d’une puissance de 7 kW. Certes, il existe des chargeurs rapides de 43 kW, mais leur disponibilité dans les stations de charge est encore limitée. De plus, ils ne peuvent pas faire face en termes de rapidité avec un plein d’essence effectué en quelques minutes.
La charge dynamique sans contact : une alternative prometteuse
Pour surmonter les défis liés à l’électromobilité, plusieurs solutions sont envisagées comme la création des équipements de recharge sans contact à l’instar de la recharge statique par induction ne demandant aucun branchement de la part des électromobilistes. Les utilisateurs peuvent simplement stationner leur véhicule en vis-à-vis du point de recharge. De plus, pour améliorer l’autonomie et minimiser les temps d’arrêt, des systèmes de recharge dynamique par induction sur certains tronçons de route sont envisagés. Cette technologie permet de charger le véhicule lorsque celui-ci est en mouvement. Ces avancées visent à rendre les véhicules électriques plus pratiques, autonomes et compétitifs, pour favoriser leur adoption et aider à réduire les émissions de GEZ dans le secteur des transports.
Définition de la charge par induction
La charge dynamique sans contact repose sur la technologie de l’induction similaire à celle que l’on trouve dans les plaques de cuisson modernes qui ont progressivement remplacé nos traditionnelles gazinières au cours de la dernière décennie. En pratique, des bobines sont encastrées dans le sol et sont alimentées par des câbles électriques. Ces bobines émettent un champ électromagnétique qui est capté lorsque le véhicule passe au-dessus, puis converti en électricité grâce à un dispositif intégré dans le véhicule. À noter qu’il existe aussi un autre mode de recharge sans contact appelé la recharge statique. Cette recharge par induction statique s’effectue lors de l’immobilisation du véhicule électrique, dans un parking de centre commercial, dans un garage ou sur une aire d’autoroute. Pour effectuer la recharge, il suffit de stationner la voiture au-dessus d’un socle ou d’un boîtier installé au sol. Un champ magnétique transmet alors l’électricité au chargeur intégré dans le véhicule.
Quels sont les enjeux et avantages ?
L’introduction de la technologie de recharge inductive pourrait révolutionner le marché des véhicules électriques et plus largement l’industrie automobile. À la suite des récentes annonces du gouvernement français, les ventes de voitures thermiques pourraient connaître un déclin au profit de véhicules plus respectueux de l’environnement. En 2035, l’interdiction des véhicules essence et la fin de la commercialisation de véhicules thermiques dans l’UE marqueront un tournant majeur. Ces mesures visent à promouvoir l’adoption de véhicules plus propres et à diminuer la pollution. La mise en place de recharges sans fil sur les autoroutes pourrait résoudre l’un des principaux défis des véhicules électriques à savoir l’autonomie limitée sur les voies rapides. En théorie, la technologie permettrait de parcourir de longues distances sans avoir besoin de faire des haltes fréquentes aux bornes de recharge. Si l’ensemble des trajets longue distance était pris en charge par des autoroutes équipées de recharge par induction, la conception des véhicules électriques évoluerait. Il deviendrait possible d’utiliser des batteries de plus faible capacité, ce qui réduirait le coût de fabrication et ainsi rendre la voiture électrique financièrement plus accessible. Tout cela sans compter qu’une petite batterie allège la voiture et améliore son efficacité énergétique.
Plusieurs essais en route
D’après le Time Magazine, le système Dynamic Wireless Power Transfer (DWPT) de recharge électrique par induction sur route figure parmi les 100 inventions les plus importantes de l’année 2021. C’est pourquoi de nombreux industriels investissent sur le sujet à l’instar du groupe Stellantis ayant entrepris un projet de recharge dynamique par induction sur le circuit de l’Arena Del Futuro dans le nord de l’Italie le long de l’autoroute A35. Ce système repose sur l’utilisation de bobines placées sous la surface de la chaussée. L’électricité provenant de cette infrastructure est acheminée directement vers le moteur électrique des véhicules par un récepteur pour augmenter l’autonomie tout en préservant la charge de la batterie. Stellantis a effectué des tests avec une Fiat 500e spécialement équipée pour rouler à grande vitesse sur l’autoroute sans consommer l’énergie stockée dans sa batterie. Les résultats de ces essais ont été concluants et ont démontré que le flux d’énergie provenant de la chaussée vers le véhicule était comparable à celui d’une station de recharge rapide. De plus, les mesures de l’intensité du champ magnétique ont prouvé l’absence de risque pour le conducteur et les passagers.
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