Électrification de flotte : décryptage AC vs DC
L’électrification des flottes de véhicules est une étape clé vers un avenir plus durable et respectueux de l’environnement. Pour tirer le meilleur parti des infrastructures de recharge et optimiser l’efficacité énergétique, il est essentiel de comprendre les différences entre les bornes fonctionnant à courant alternatif (AC) et à courant continu (DC). Nous vous proposons un éclairage sur ces deux technologies de recharge.
AC & DC - un peu de contexte
Le courant alternatif (AC) est un type de courant électrique qui change de direction à intervalles réguliers. L’une des caractéristiques principales du courant alternatif est sa fréquence, qui indique le nombre de cycles de changement de direction par seconde.
Le courant alternatif est très largement adopté pour la distribution d’énergie grâce à sa capacité à limiter les pertes dans le transport – notre réseau de distribution d’électricité utilise le courant alternatif.
Le courant continu (DC), à son tour, circule toujours dans la même direction – il n’y a pas de notion de fréquence associée. C’est le type de courant qui est produit par exemple par l’activité chimique d’une batterie.
Pour la recharge des véhicules électriques, le point clé à retenir est le suivant : tandis que l’énergie distribuée par le réseau électrique est en courant alternatif (AC), les batteries des véhicules électriques sont rechargées en courant continu (DC). Lors d’une recharge, la puissance électrique AC délivrée par le réseau doit être convertie en puissance DC : c’est l’étape clé de conversion de puissance.
Bornes à courant alternatif (AC)
Dans le cas des bornes de recharge à courant alternatif (AC), la conversion de puissance n’est pas effectuée par la borne (qui délivre toujours une puissance AC comme celle du réseau), mais par le convertisseur embarqué du véhicule.
Les convertisseurs embarqués sont des équipements à faible encombrement, et leur capacité de conversion de puissance est très limitée. Pour la plupart des véhicules légers, cette limite se situe autour de 11-22 kW de puissance – certains véhicules lourds peuvent aller jusqu’à 43 kW. Les temps de recharge sont donc longs – d’où l’association fréquente entre bornes AC et “recharge lente” – notamment pour des véhicules à capacité de batterie importante.
Puisque les bornes AC ne disposent pas de convertisseurs et fournissent des puissances relativement faibles, leur principal point fort est un déploiement plus simple et moins onéreux. Elles sont le choix privilégié pour de nombreuses applications de recharge de véhicules électriques légers, notamment dans les stations de recharge en voirie et les installations de recharge en entreprise.
En revanche, quelques inconvénients importantes sont à noter pour les bornes AC, principalement pour des applications poids lourds électriques :
- Pour une batterie à grande capacité, le temps de recharge peut aller de plusieurs heures à plus d’un jour, limitant énormément la réactivité des opérations ;
- Si le véhicule ne dispose pas de convertisseur embarqué, la recharge à travers une borne AC n’est tout simplement pas possible. C’est déjà le cas de nombreux modèles de poids lourds électriques, dans un contexte d’optimisation des coûts du véhicule ;
- Le rendement de la conversion de puissance – c’est-à-dire la quantité d’énergie délivrée au véhicule comparée à la quantité d’énergie effectivement consommée côté réseau – dépend du convertisseur embarqué du véhicule. Ceux-ci étant généralement moins efficaces (85% de rendement vs 94-96% pour une borne DC), la consommation électrique d’une borne AC est plus importante que celle d’une borne DC pour une même quantité d’énergie utile. Pour des batteries poids lourds, il s’agit d’un enjeu essentiel pour la maîtrise des coûts d’exploitation.
Bornes à courant continu (DC)
Contrairement aux bornes AC, les bornes à courant continu (DC) intègrent quant à elles des convertisseurs de puissance. La conversion a donc lieu dans la borne et la puissance est fournie directement à la batterie, sans passer par le convertisseur embarqué du véhicule.
Ce mode de charge s’affranchit des limitations du convertisseur embarqué, notamment en termes de rapidité de charge. Les bornes DC peuvent délivrer des puissances très élevées, généralement comprises entre 100 et 400 kW, soit plus de 10 fois les puissances standards AC – la limite étant souvent la puissance maximale admissible par la batterie du véhicule.
Pour des raisons de flexibilité opérationnelle et d’efficacité de conversion, les bornes DC sont la solution à privilégier pour des applications exigeantes, notamment la recharge des véhicules lourds – pour lesquels la recharge AC n’est souvent même pas compatible.
Choisissez la solution qui vous convient
L’électrification des flottes commerciales nécessite une compréhension approfondie des technologies de recharge. Le courant alternatif (AC) et le courant continu (DC) offrent chacun des avantages spécifiques qui peuvent répondre à différents besoins opérationnels. En sélectionnant la technologie appropriée – ou même une solution mixte AC et DC – en fonction de vos besoins, vous pouvez améliorer votre transition vers l’électrique et optimiser votre coût de possession et d’exploitation.
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