Et si vous pouviez vous faire de l’argent en revendant ou en utilisant l’énergie stockée dans la batterie de votre voiture électrique lorsque le coût de l’électricité est élevé? Renault et le CEA ont dévoilé, lundi 16 janvier, une nouvelle génération de chargeur embarqué bidirectionnel protégée par 11 brevets. Celle-ci se veut plus efficace, plus compacte et plus légère en vue de favoriser les usages du vehicle-to-grid (V2G), où les batteries en charge peuvent injecter de l'électricité sur le réseau.
Un meilleur rendement
A l’origine de cette nouvelle génération de chargeur bidirectionnel? Le carbure de silicium (SiC) et le nitrure de gallium (GaN). «Ces matériaux semi-conducteurs dit à grand gap [large bande en français, ndlr] ont permis de mettre au point une nouvelle topologie de convertisseur complètement symétrique à la charge ou à la décharge», explique Philippe Despesse, adjoint au programme du département système CEA Leti.
Cette nouvelle architecture offre un meilleur rendement, permettant de «réduire la dissipation thermique du convertisseur, ce qui limite le besoin de refroidissement du système de conversion». Et les pertes d'énergie lors de la charge ou de la décharge du véhicule. Philippe Despesse évoque «une forte évolution par rapport aux transistors précédents comme les IGBT». Sur un chargeur classique, le rendement s’élève aux alentours de 90%. Avec celle nouvelle technologie, les partenaires assurent réduire les pertes de 30% et donc proposer une efficacité autour de 93/94%. Ces matériaux permettent par ailleurs de mettre en place une architecture de conversion plus directe, où les pertes sont réduites, entre la batterie et les moteurs électriques.
Une techno de chargeur commercialisée en 2027
Cette technologie de chargeur sera commercialisée «vers 2027» sur différents véhicules, glisse Jean-Francois Salessy, directeur de l’ingénierie avancée chez Renault. Pour l’instant, le constructeur travaille sur les procédés d’injection pour industrialiser la production de ce chargeur bidirectionnel. Mais des véhicules seront équipés de chargeurs réversibles de première génération dès 2024/2025. Si la liste des voitures concernées n’est pas précisée, le constructeur assure que cette solution ne sera pas réservée aux véhicules premium.
Le concept de vehicle-to-grid doit permettre aux propriétaires de revendre l’énergie ou d’alimenter leur maison en utilisant l'électricité stockée dans leur batterie lorsqu'elle est branchée au réseau. Une approche qui prend de l'ampleur. En début d'année dernière, RTE a certifié pour la première fois une solution permettant aux flottes de véhicules électriques d’entreprise de mettre leurs batteries à disposition de l’équilibrage du réseau français.
Renault, de son côté, assure réfléchir avec Enedis et EDF pour étudier les cas d'usage. Un premier cas d’application peut concerner les vacances d’été, lorsque le véhicule électrique n’est pas utilisé. «Il est possible de le brancher afin de la charger et le décharger selon les fluctuations du coût de l’énergie», glisse Jean-Francois Salessy. Le constructeur évalue un gain pouvant aller «jusqu’à 200 ou 300 euros par an» pour un propriétaire réalisant du trading d’énergie pour faire des économies ou de la revente.
Dans le futur, des algorithmes d’intelligence artificielle pourront même prédire si le conducteur aura besoin de son véhicule dans l’heure afin de savoir s’il est tolérable de rendre l’énergie disponible pour un autre usage. En attendant, les partenaires travaillent d’ores et déjà sur la prochaine génération de cette technologie de chargeur bidirectionnel embarqué.
