Africa-Press – Togo. Rouler librement en véhicule électrique sur de très longues distances, sans devoir programmer des pauses pour recharger sa batterie, pourrait devenir réalité. Pour cela les autoroutes, voire certains grands axes, devront se doter d’un dispositif dit de recharge dynamique de la batterie des véhicules. C’est ce qui vient d’être expérimenté sur une portion de 1,5 km de l’autoroute A10 au niveau d’Angervilliers (Essonne) avec le système « Charge as you drive ».
Ce projet, sur lequel travaillent conjointement Vinci Autoroutes, la start-up israélienne Electreon, Vinci-Construction, l’université Gustave-Eiffel et le groupe Hutchinson, s’inscrit dans une dynamique européenne de développement de « routes électriques » pour libérer la voiture électrique des étapes de recharge pour les longs trajets. Et cela fonctionne: quatre prototypes de véhicules représentatifs du parc automobile, un poids lourd, un utilitaire, un bus et une voiture, ont roulé librement sur ce tronçon tout en rechargeant leur batterie. Une prouesse technologique en l’absence de tout contact physique entre le véhicule et la source d’alimentation électrique.
Le système repose sur un dispositif de transfert d’énergie par couplage magnétique. Ce procédé est comparable à celui qu’exploitent les smartphones pour recharger leur batterie sans contact. Il est assimilable à un transformateur électrique dont les bobinages, dits primaires et secondaires, au lieu d’être solidaires, sont séparés. Mais si quelques watts suffisent pour la recharge d’un téléphone, ce sont 300 kilowatts qui sont mis en jeu lorsqu’il est question de recharger les batteries d’un camion ! Alimenter en électricité un tel dispositif demandera le déploiement de nouveaux réseaux.
Pour les besoins de cette première expérimentation, une sous-station d’alimentation électrique conventionnelle a suffi. Elle se résume à un transformateur comparable à celui chargé d’alimenter une zone d’habitation résidentielle ou un petit site industriel. Mais pour approvisionner une section entière d’autoroute, le réseau de distribution électrique devra sans doute se doter d’une infrastructure comparable à celle mise en œuvre sur les réseaux TGV. Sollicités, ni EDF, ni RTE, ni Enedis n’ont pu nous renseigner sur les solutions envisagées.
Les véhicules sont baignés dans un flux magnétique permanent
La difficulté est que le transfert d’énergie par couplage magnétique décroît très rapidement dès que la distance augmente entre le bobinage « émetteur » et le bobinage « récepteur ». Quelques dizaines de centimètres suffisent pour compromettre le fonctionnement du dispositif. Or, les véhicules doivent disposer d’une garde au sol suffisante pour circuler sur n’importe quelle route. De plus, ils ne restent que très peu de temps en vis-à-vis de la bobine émettrice.
C’est pourquoi les bobines mises en œuvre sont à l’image des puissances à transférer: imposantes. Logées sous 10 cm de bitume, de forme carrée, elles mesurent un mètre de côté et sont regroupées par paire dans un boîtier de protection. Sur l’expérimentation de l’autoroute A10, ce ne sont pas moins de 900 bobines qui ont pris place sous le revêtement de l’autoroute. Ainsi, la bobine réceptrice du véhicule se trouve quasiment en permanence baignée dans le flux magnétique que génèrent les bobines de la chaussée.
Pour gagner en rendement tout en limitant le nombre de spires des bobines, et donc la quantité de cuivre mise en œuvre pour leur confection, le système travaille en haute fréquence (86,5 kilohertz, contre 50 hertz pour le réseau domestique). Une sous-station prend en charge la génération de ce courant haute fréquence.
Enfin, le système identifie chaque véhicule qui passe au-dessus d’une bobine pour, d’une part, activer son alimentation en haute fréquence et, d’autre part, facturer la quantité d’électricité transférée. Cette identification se fait avec un système RFID (Radio frequency identification) comparable à celui des badges de télépéage. Ce qui ne manquera pas de susciter des inquiétudes pour la protection de la vie privée. En effet, rien de plus simple que de déduire la vitesse du véhicule par mesure du temps de passage au-dessus des bobines ou de le localiser au mètre près.
Si la faisabilité d’une solution de recharge en roulant est prouvée, reste la question de son coût. Selon Pierre Delaigue, directeur des projets de mobilité autonome chez Vinci, le surcoût de son intégration à de nouveaux tronçons d’autoroute serait de l’ordre de 4 millions d’euros par kilomètre, en équipant une voie dans chaque sens de circulation. La mise en place des bobines peut aussi être effectuée lors de travaux de réfection de la chaussée. Une opération dont le coût s’élève en moyenne 8 millions d’euros environ pour une autoroute de deux fois deux voies, avec un surcoût d’environ 50 %. Mais il pourrait être en partie contrebalancé par une baisse de prix du véhicule.
La recharge dynamique permettrait en effet de réduire considérablement la taille des batteries des voitures puisqu’une autonomie d’une cinquantaine de kilomètres deviendrait suffi sante. De quoi diviser par dix le coût de la batterie, qui est aujourd’hui estimé entre 10.000 et 35.000 euros.
