Alimenter la transition vers un transport lourd plus propre

Un aperçu du CharIN Testival 2025 où les tests du système de charge mégawatt ont été réalisés entre acteurs de l'industrie, dont MAN Truck & Bus et ADVANTICS. Photo : C.Krishna/ADVANTICS

L'électrification des véhicules lourds et des navires pourrait avoir un impact significatif sur les émissions mondiales, mais les limites des systèmes de charge ont freiné leur développement. Une nouvelle norme internationale pour la charge DC mégawatt promet de révolutionner l'industrie mondiale du transport, en permettant une charge rapide et sécurisée avec une large compatibilité.

Les preuves montrent que le réchauffement climatique s'accélère et que les efforts mondiaux ne parviennent pas à atteindre les objectifs climatiques. Alors que la demande mondiale de fret devrait presque doubler d'ici 2050, et que la demande de camionnage mondial devrait également doubler sur la même période, l'électrification de véhicules plus lourds tels que les camions et les bateaux pourrait faire une grande différence. Pourtant, les limites de l'infrastructure de recharge restent un obstacle, étant souvent trop lentes pour de nombreux véhicules industriels et avec des autonomies limitées.

Les systèmes de recharge mégawatt (MCS) sont une technologie émergente qui surmonte bon nombre de ces obstacles en permettant des systèmes de recharge rapide et à haute puissance, mais jusqu'à présent, les systèmes sont sur mesure, avec une compatibilité limitée entre les différents acteurs de l'industrie.

La publication d'une nouvelle norme internationale devrait permettre de surmonter ces défis, en favorisant la création de systèmes de charge mégawatt (MCS) largement compatibles. En fournissant un langage et un protocole communs que tout le monde peut utiliser, les véhicules et les navires pourront se recharger rapidement partout, accélérant considérablement la transition vers l'électrification des transports industriels.

Le Dr Frederik Zohm, membre du conseil d'administration chargé de la recherche et du développement chez MAN Truck & Bus, explique l'importance de la technologie MCS : « La charge mégawatt changera la donne pour le transport de marchandises longue distance et les services réguliers d'autocars. Les temps de charge peuvent être réduits à un point tel que les véhicules peuvent être exploités sur des itinéraires longue distance sans restrictions, comparable à la situation actuelle. »

La CEI TS 63379 fournit les configurations standard des interfaces des connecteurs de charge pour véhicules et des accessoires nécessaires à la charge conductive à des niveaux mégawatts. Elle couvre tout, du matériel aux concepts de broches et de contacts, aux exigences de sécurité, à la gestion thermique et à la surveillance de la température, aux niveaux de puissance, à la charge bidirectionnelle et à la robustesse pour fonctionner dans des conditions extrêmes.

Elle sera complétée par la CEI 61851-23-3, actuellement en développement, qui spécifiera les équipements d'alimentation pour assurer le transfert d'énergie entre le réseau d'alimentation et les véhicules électriques. Ces normes fonctionneront en conjonction avec le reste de la série CEI 61851 dédiée aux systèmes de charge conductive pour véhicules électriques, mais seront spécifiques au MCS.

Niklas Dahlberg est chef de projet chez Metstech, une entreprise suédoise spécialisée dans les technologies électriques et d'automatisation dans le secteur maritime. Il affirme que la norme aura un impact important en Suède, un pays qui est à la pointe des ferries électriques et où l'Administration suédoise des transports vise zéro émission nette d'ici 2045.

« Nous voyons un grand marché pour les ferries électriques en Suède ainsi que dans les pays voisins comme la Finlande et le Danemark, et il y a une pression de la part des autorités suédoises des transports pour atteindre leurs objectifs de tout électrifier », a-t-il déclaré.

« La recharge à haute puissance existe déjà, mais les systèmes sont sur mesure, ce qui signifie qu'un navire ne peut se recharger que dans les ports disposant du même système. Par conséquent, pour atteindre l'objectif d'électrifier tout l'archipel suédois, où il existe de nombreuses compagnies de ferries et de nombreux ports différents, la norme sera d'une grande aide. »

« Sans la norme, toutes les différentes entreprises devraient se mettre d'accord sur la manière dont les systèmes doivent être configurés, ce qui pourrait être long et compliqué, et il y aurait toujours un compromis. Avec la norme, tout le monde sera automatiquement sur la même longueur d'onde, ce qui permettra d'économiser beaucoup de temps et de complexité. »

Amin Saidi est ingénieur logiciel principal chez ADVANTICS, une entreprise française spécialisée dans les convertisseurs de puissance pour les applications MCS et les technologies de communication entre les véhicules et les chargeurs. Ils font partie des rares dans l'industrie à concevoir et fabriquer leurs produits entièrement en Europe.

Il a déclaré que la norme est nécessaire pour que l'électrification des véhicules lourds puisse décoller à grande échelle.

« MCS exige une refonte fondamentale de l'électronique de puissance sous-jacente. La technologie derrière le système de charge combiné (CCS) actuel n'a tout simplement pas été conçue pour les niveaux de haute tension requis par le transport lourd, étant limitée à 1000V. Nous avons développé des modules de puissance de 1500V qui peuvent être empilés pour fournir jusqu'à 6MW, précisément pour relever ce défi, permettant une charge plus puissante et plus rapide pour les applications MCS robustes. »

« Mais aucune de ces technologies ne pourrait être largement adoptée sans interopérabilité entre le véhicule, le chargeur et la communication entre les deux. C'est ce que cette norme fournit, un langage et un protocole communs, afin qu'en fin de compte, les véhicules et navires lourds puissent se recharger n'importe où, encourageant ainsi la transition vers l'électrique à un rythme beaucoup plus rapide. »

La collaboration est essentielle

Bernd Horrmeyer, président du comité technique de l'IEC qui a élaboré l'IEC TS 63379, a déclaré que CharIN e.V., l'association mondiale dédiée à la promotion des normes dans le domaine des systèmes de recharge des véhicules électriques, a été un moteur clé de la norme, voyant la nécessité d'une solution internationalement convenue pour recharger rapidement les véhicules électriques lourds.

« Cette coopération entre un consortium et l'IEC est un exemple révolutionnaire du pouvoir de la collaboration que représentent les normes internationales, et de l'impact qu'elles peuvent avoir sur le monde. »

Michael Keller, directeur technologique chez CharIN e.V., a déclaré que la normalisation est un facteur clé pour une e-mobilité évolutive et interopérable. « Cette nouvelle norme pour le MCS marque une étape importante vers une harmonisation mondiale entre les parties prenantes de l'industrie, accélérant l'adoption et garantissant une expérience de recharge fluide sur tous les marchés. Chez CharIN, nous considérons cet effort de collaboration comme essentiel pour stimuler l'innovation, réduire la fragmentation et soutenir l'intégration de l'e-mobilité dans le système énergétique, ce qui favorise la transition mondiale vers une mobilité durable. »