Infrastructures pour la charge des véhicules électriques : Défis, Opportunités et Solutions.

Claude RICAUDSr VP, Power Innovation

27 Mai, 2010Assemblée Générale du CEB

Vision pour demain…Dés véhiculesDes constructeursDes marchés

Schneider Electric 3- Assemblée Générale du CEB 27 Mai 2010 - Bruxelles

Véhicules Electriques●De nouveaux types de vehicules pour reduire

les émissions et la dépendance au pétrole : Biofuel, Hybrid, Plug in Hybrid (PHEV), Electrique (EV)

●Scenario 2020: PHEV ou EV = 15% à 25% des ventes mondiales (10 à 15 M / 60M/an).

●Premiers lancements EV / PHEV en 2011

●PHEV et EV exigent une infrastructure de recharge

●Supports gouvernementaux à l’industrie automobile pour le développement des EV ; multiples expérimentations en préparation

Schneider Electric 4- Assemblée Générale du CEB 27 Mai 2010 - Bruxelles

Une avalanche d’annonces, chez tous les constructeu rs existant et les nouveaux entrants

Schneider Electric 5- Assemblée Générale du CEB 27 Mai 2010 - Bruxelles

Une vision du futur…●Le marché automobile futur mixera

●Des véhicules thermiques “traditionnels” très basse consommation

●Des véhicules electriques (dits aussi décarbonés)

● hybrides (1er generation, à la Toyota Prius, autonomie électrique ≅ 0 km)● hybrides rechargeables PHEV, autonomie ≅ 20 à 40 kms + 600 kms en essence)● Electriques (EV, autonomie type 150 kms).

●Des véhicules nouveaux (tricycles, urbains…)

●Les constructeurs automobiles ont un rôle moteur ● Leurs choix techniques et business structurent le marché. ●Mais ils ont besoin de subventions massives pour amorcer le marché

●L’infrastructure de Charge est essentielle à la création du marché●PHEV et EV exigent une infrastructure de recharge.

● L’absence d’infrastructure a été une cause majeure des échecs passés.

Des multiples défisTechniquesEconomiquesUsageStandardisation

Schneider Electric 7- Assemblée Générale du CEB 27 Mai 2010 - Bruxelles

Le déclencheur: la batterie Lithium (Li-Ion)

● Li – Ion : densité d’énergie, rendement et durée de vie (>1000 cycles)

●Capacité : jusqu’à 25kWh● EV : 20kWh / 160km● PHEV : 5kWh / 40km

●Prix : 1000€ à réduire à 400€/kWh● 20kWh x 400€ : 8 000 €

� Leasing de la batterie

●Charge● Normale : 21kwh = 3kW x 7h

● Rapide : 21kWh x 75% = 50KW x 15 min

● 1.5 à 2 €

Schneider Electric 8- Assemblée Générale du CEB 27 Mai 2010 - Bruxelles

Quelle infrastructure ?●Charge Normale ou rapide ?

● Je m’arrête pour recharger ou Je recharge quand je m’arrête ?

●Combien de points de charge rapide déployer ?

● La charge rapide = réassurance ou option de base ?●Des stations dédiées d’échange de batteries ?

●Des spots publiques ou privés, AC ou DC ?●A la maison / Bureau ou dans les rues ?●Utiliser le réseau AC existant ou des chargeur CC dédiés ?

●Renforcer les réseaux ?● 1 M EV = 2 TWh / an (p.ex, < 0.5% du total en France)●… mais pourrait générer une « surpointe » de 2% de puissance.

●Quels business modèles pour l’infrastructure●Une charge complète = 1 à 2 € d’électricité●Est-ce que cela peut payer l’infrastructure de recharge ?

●Qui paiera ?●Propriétaires ? Un opérateur de mobilité? Contribuable ? Véhicules essence ?

Schneider Electric 9- Assemblée Générale du CEB 27 Mai 2010 - Bruxelles’

Au travail

HabitatExchange

Station

Parkingspublics

& sur la routePendant les achatsLors d’un voyage

Station service

En 3 minutes

Station d’échange < 7 heures , nuit & WE

Variable

15 minutes

< de 7 heures à plusieurs jours

1 – 2 heures

Maison

Collective< 7 heures, de jour

20 Kwh

5 à 7km/ kwh

Le véhicule électrique : des infrastructures de recharge à adapter aux usages…

Schneider Electric 10- Assemblée Générale du CEB 27 Mai 2010 - Bruxelles

Standardisation●Activité intense à l’IEC et dans tous les organismes

● 2 sujets chauds : prises, communication véhicule / infrastructure

Des opportunités majeures dans l’infrastructureEn 2020, 15 à 25% de la production automobile sera faire de VE our PHEV, nécessitant des milliards d’€ d’investissements dans les infrastructures de recharge.

Schneider Electric 12- Assemblée Générale du CEB 27 Mai 2010 - Bruxelles

Un marché attractif

● Très fort potentiel :

5 à 10 Bn€ en 2020

●mais non-mature, aux plans techniques, normatifs et businessmodels

● ~60 million / an,

●EN 2020, 15% seront EV ou PHEV…

●Chaque véhicule nécessite ~1000€d’infrastructure

●Quel mode de charge va s’imposer : mode 3 sécurisé ? Ou la prise domestique ?

●A quelle vitesse ?

●Quelles réglementations nationales pour favoriser le VE ?

Source: compilation de différents analystes, publications fabricants auto, Groupe de travail gouvernemental français.

Schneider Electric 13- Assemblée Générale du CEB 27 Mai 2010 - Bruxelles

Un exemple de plan national: le cas français

●Plan pour le développement du Véhicule Electric et Hybride Rechargeable : ●Supporter la recherche (production batteries)

●Stimuler la demande,

●Développer les infrastructures de recharge.

●Objectif: 2 million véhicules electriques et PHEV en 2020 en France.

● Infrastructure de recharge. ●Avant 2020, 4.4 million de points de recharge,

● 90% en residentiel et dans les sites d’entreprises,

● 10% sur la voie publique ou parkings publics;

●Charge “normale” (3 kVA) pour 98% du total.

●Des mesures de soutien, ● création d’un “droit à la prise” dans les co-propriétés

Solutions pour l’infrastructure

Schneider Electric 15- Assemblée Générale du CEB 27 Mai 2010 - Bruxelles

Des besoins multiples

43 KW - Tri Ph 63A

50 KW - DC

24 KW - Tri Ph 32A

Wall box(résidentiel)

125 KW AC

125 KW DC

6 KW – Single Ph 32A

3 KW – Single Ph 16A

StationSet of Spots(Parkings: public,

privés, entreprise, etc.)

Schneider Electric 16- Assemblée Générale du CEB 27 Mai 2010 - Bruxelles

Des valeurs clefs pour les clients● Le plus haut niveau de sécurité

● Charge en Mode 3● Des prises avec occultations sur le mur, pour tenir compte de la variété

des utilisateurs et du nombre de manipulations.

●Simplicité et facilité d’usage● Ergonomie du système de connexion, de l’installation à l’usage

quotidien● Simplicité, pour un coût réduit

●Gestion d’Energie● Charge normale pour une gestion effective des recharges● Eviter les périodes de pointe (cost, CO2)● Adapter à la capacité de l’installation

●Conformité aux standards internationaux ● IEC● Creation de EVPlug Alliance pour promouvoir une adoption rapide

d’une solution commune de connexion.

Schneider Electric 17- Assemblée Générale du CEB 27 Mai 2010 - Bruxelles

●Objectifs●Promouvoir un connecteur Européen pour l’infrastructure

de charge des VE, basée sur le "Type 3" à empreinte unique (16/32 A, mono ou tri) du standard IEC enfinalisation.

●Promouvoir la charge en mode 3

●Un label pour garantir la conformité up au standard et l’interopérabilité des solutions, dans tous les cas d’usage.

●Une Alliance ouverte

Créer un eco-system autour d’un standard fort, facilit ant le développement de et applications qui révolutionneron t la charge des véhicules électriques

Une intiative : EV Plug Alliance

Et après-demain ? …

Schneider Electric 19- Assemblée Générale du CEB 27 Mai 2010 - Bruxelles

La gestion d’énergie, ou le rôle des VE dans les Smart grids

Prosumers

3 • Commerce CO²• Efficacité énergétique• Gestion Micro réseaux

Compatge Intelligent& DemandResponse

4

Transport

Residentiel

Commercial

Industriel

Generation Distribuée 2

EnRStockage réserve

●Gestion des recharges : éviter les pics, contribuer au Demand / Response

●Comptage intelligent et gestion tarifs de charge

●Gestion des flottes et de l’infrastructure de Recharge via le smart grid

●Utilisation des batteries pour du stockage et restitution au réseau (Vehicle To Grid, V2G)

●Association Véhicules / EnR pour augmenter l’usage des EnR