La différence entre V2G (vehicle-to-grid) et V2H (vehicle-to-home)

Il n'est pas surprenant que de plus en plus de personnes s'intéressent aux possibilités qu'offre la recharge intelligente des VE, c'est-à-dire un ensemble de fonctions intelligentes permettant d'optimiser l'expérience de recharge de la voiture.

Si la popularité actuelle de la voiture électrique est indéniable, sa batterie est toujours considérée comme un handicap plutôt qu'un atout. Mais que se passerait-il si la batterie de votre voiture ne se contentait pas de consommer de l'énergie, mais pouvait aussi servir de stockage et être une source d'énergie ? 

C'est possible grâce aux fonctions de recharge intelligente qui sont actuellement en cours de développement : vehicle-to-grid (V2G) et vehicle-to-home (V2H). Ces nouvelles technologies sont très prometteuses, car elles ont le potentiel de bouleverser le fonctionnement de nos réseaux électriques et la façon dont nous utilisons nos véhicules. 

Cet article explique ce que sont exactement les technologies "vehicle-to-grid" et "vehicle-to-home", et comment les propriétaires de VE peuvent en bénéficier.

Qu'est ce que la technologie vehicle-to-grid (V2G)?

Une statistique souvent négligée est qu'une voiture ne passe, en moyenne, que 4 % de son temps à être conduite. En d'autres termes, les voitures sont garées les 96 % restants du temps.

Ce qui signifie qu'elles restent inutilisées la majeure partie de la journée.

C'est là que la technologie "vehicle-to-grid" peut s'avérer utile. Contrairement aux voitures à moteur à combustion interne (ICE), les véhicules électriques ( VE) ont une grande batterie qui peut stocker une quantité importante d'énergie.

Et si vous pouviez utiliser cette capacité de batterie pour stocker l'énergie du réseau et fournir une puissance supplémentaire pour équilibrer les fluctuations de la consommation d'énergie ?

La technologie Vehicle-to-grid (V2G) permet de débloquer le stockage de la batterie des VE en permettant une charge bidirectionnelle entre un véhicule et le réseau. En d'autres termes, le système V2G permet à un VE de fournir temporairement de l'énergie au réseau, en fonction de la demande d'électricité à un moment précis.

C'est un atout considérable pour les fournisseurs d'énergie, qui peuvent utiliser le stockage sur batterie des VE pour répondre aux pics de la demande d'électricité sans avoir à augmenter la production d'électricité. Il s'agit également d'un outil essentiel pour atténuer les fluctuations de la production d'énergie renouvelable en compensant les périodes où le soleil ne brille pas ou le vent ne souffle pas.

Pourquoi la technologie V2G est-elle importante ?

À mesure que la mobilité électrique se développe et évolue, le réseau électrique devra s'adapter à l'augmentation exponentielle du nombre de VE qui devront être rechargés, tant par les consommateurs individuels que par les flottes commerciales. La technologie Vehicle-to-grid permet de déplacer la charge sur les réseaux en fournissant une réserve d'énergie temporaire qui peut réinjecter de l'énergie dans le réseau pour atténuer les pics de demande.

Pourquoi devrais-je utiliser mon véhicule électrique comme source d'énergie pour le gestionnaire de réseau ?

Si les opérateurs de réseau peuvent bénéficier de la technologie V2G, ils ne sont pas les seuls. Les propriétaires de VE peuvent également tirer profit de la fourniture d'énergie au réseau, et ce de plusieurs manières.

Tout d'abord, en tant que conducteur de VE, vous pouvez bénéficier directement des incitations de votre compagnie d'électricité ou des opérateurs de réseau. Par exemple, vous pourriez être rémunéré pour l'énergie que vous fournissez au réseau ou obtenir une réduction sur vos tarifs d'électricité en utilisant la technologie V2G.

Deuxièmement, plus les conducteurs de VE acceptent de fournir de l'énergie au réseau, plus il sera facile pour les opérateurs de réseau de satisfaire les pics de demande. De cette façon, les opérateurs de réseau peuvent minimiser les investissements importants dans des infrastructures et des équipements plus puissants, ce qui, à son tour, peut contribuer à maintenir les contrats d'énergie à un niveau abordable.

La technologie Vehicle to grid permet-elle de réaliser des économies ?

Oui, ou du moins, cela peut l'être. Dans de nombreux pays, les sociétés de services publics facturent des tarifs plus élevés pendant les heures pleines, lorsque la demande est plus forte et que la société de services publics doit augmenter la production d'électricité. Pendant ces pics, le système V2G peut être un outil crucial pour réduire la charge du réseau en agissant comme une solution de stockage distribué, réduisant ainsi la quantité de production d'électricité nécessaire, et donc les coûts de l'électricité. 

Est-ce que la technologie V2G est-elle déjà disponible ?

Vous vous demandez peut-être, alors, si la technologie V2G a un si bon potentiel, est-elle déjà disponible ? La réponse est non, du moins pas à grande échelle. Jusqu'à présent, la plupart des installations V2G sont encore en phase pilote ou sont des projets à petite échelle conçus pour alimenter un lieu ou une installation. Pourtant, l'intérêt pour cette nouvelle technologie s'est rapidement accru ces dernières années, et il existe actuellement 103 projets V2G dans 24 pays différents.

Parmi les exemples les plus marquants, citons la Johan Cruijff Arena d'Amsterdam, où siège l'AFC Ajax, qui permet à ses visiteurs de contribuer activement à l'alimentation électrique de l'arène avec leurs véhicules électriques, en intégrant intelligemment leurs voitures au réseau électrique du stade. 

Une autre collaboration entre Nissan et l'université Imperial College à Londres a mis en évidence la possibilité de réduire les émissions de CO2 de 243 g par kilomètre et de générer des économies annuelles pouvant atteindre 1 250 £ (1 450 €) pour les conducteurs de VE.

Des normes pour communiquer et négocier les flux d'énergie entre les voitures et les stations de recharge ont été publiées en 2022. Cela pourrait accélérer la mise en œuvre de la recharge bidirectionnelle. Cependant, la législation et la réglementation fiscale sont encore en cours d'élaboration et la technologie V2G est encore loin d'être adoptée en masse. 

Qu'est ce que la technologie vehicle-to-home (V2H)?

Le concept de vehicle-to-home (ou V2H) est assez similaire à celui de vehicle-to-grid. La différence est qu'avec la technologie V2H, l'énergie est utilisée pour alimenter une maison au lieu d'être ré-injectée dans le réseau.

Le système de vehicle-to-home permet aux propriétaires de contrôler leur consommation d'énergie en leur permettant de transférer une partie de l'énergie qu'ils utilisent du réseau aux heures creuses, lorsque les prix de l'énergie sont plus bas.

Pour illustrer ce point, imaginons que vous êtes à la maison, que votre voiture électrique est en train de se recharger dans l'allée et que vous effectuez quelques tâches ménagères. De nombreux appareils sont allumés et vous consommez une grande quantité d'énergie sur le réseau. Avec la technologie V2H, vous pourriez utiliser une partie de l'énergie stockée dans votre véhicule électrique pour alimenter vos appareils, réduisant ainsi la consommation d'électricité du réseau. 

Une fois que vous avez terminé et que les appareils sont éteints, vous pouvez recharger la batterie de votre voiture avec l'électricité du réseau la nuit, en profitant des prix plus bas des heures creuses. De cette façon, vous pouvez réduire directement votre facture d'énergie en transférant une partie de l'électricité utilisée lorsque des tarifs plus avantageux sont disponibles. 

Cela peut être extrêmement bénéfique car le pic de demande dans une maison moyenne est d'environ 3-4 kW. D'une manière générale, vous pouvez potentiellement faire fonctionner les appareils électriques de votre maison pendant 12 à 20 heures avec la batterie de votre voiture.

Au-delà des économies, la technologie V2H est également un moyen d'éviter les surcharges, en fournissant une source d'énergie supplémentaire si votre demande d'électricité dépasse la capacité que le réseau peut fournir. Il peut également servir de source d'énergie de secours en cas de panne générale, vous permettant de maintenir votre maison alimentée sans générateur ou batterie de stockage. 

Mon véhicule électrique sera-t-il toujours entièrement chargé avec la technologie V2H ?

Comme nous l'avons mentionné plus haut, un VE reste inutilisé la plupart du temps : il y a donc une grande partie de la journée pendant laquelle votre voiture peut fournir de l'énergie sans que vous vous en rendiez compte. Par exemple, supposons que vous rentriez du travail le soir et que vous ne quittiez pas la maison avant le lendemain. Vous pourriez facilement utiliser votre véhicule électrique pour alimenter votre maison en électricité pendant la soirée et ne commencer à la recharger qu'après minuit, par exemple. Avec les vitesses de charge actuelles, vous vous réveillerez toujours avec une batterie pleine.

Sans parler du fait que la grande majorité des trajets quotidiens sont bien plus courts que l'autonomie d'un VE moderne, ce qui signifie que vous n'aurez probablement pas besoin d'une batterie pleine tous les jours. 

La technologie V2H et stockage de l'énergie renouvelable provenant de panneaux solaires

La technologie vehicle-to-home peut améliorer encore plus la consommation d'énergie de votre maison si vous produisez votre énergie, par exemple, à l'aide de panneaux solaires. En soi, les panneaux solaires ne produisent de l'énergie que lorsque le soleil brille, ce qui ne correspond pas forcément aux moments où vous consommez le plus d'énergie. Par exemple, vous pouvez utiliser plus d'électricité le soir pour préparer le dîner, après le coucher du soleil.

Avec le système "vehicle-to-home", vous pouvez stocker l'énergie renouvelable que vous produisez en l'utilisant pour charger votre véhicule électrique pendant la journée, puis utiliser une partie de cette énergie la nuit pour répondre à vos besoins en électricité. De cette façon, votre voiture alimente votre maison la nuit et vous n'avez pas besoin d'acheter - ou vous pouvez acheter moins - d'électricité à votre fournisseur.

Bien sûr, vous pouvez toujours définir un niveau de batterie seuil pour vous assurer que votre VE conserve une charge suffisante pour le lendemain et ne consomme jamais plus d'énergie que ce que vous souhaitez pour votre maison. 

Est-ce que la technologie V2H est-elle déjà disponible ?

Pas vraiment, mais on s'en approche et certains constructeurs ont commencé à l'offrir. Par exemple, le Ford F-150 Lightning et la Nissan Leaf (en Australie).

Cependant, les fonctions de recharge bidirectionnelle des exemples susmentionnés ne fonctionnent qu'avec leurs modèles, leurs bornes de recharge et leurs logiciels. Les défis réglementaires et l'absence de protocoles de charge bidirectionnelle standard pour les VE et de types de connecteurs affectent le déploiement. Cette technologie est en cours de développement et, si nous devions deviner, nous nous attendons à ce que le V2H soit largement disponible dans les 3 à 5 prochaines années. 

Les technologies V2G et le V2H sont-elles sans danger pour la batterie ?

La longévité est une préoccupation importante pour toutes les batteries, mais surtout pour celles des VE. Il est compréhensible que les conducteurs souhaitent que leur véhicule leur dure de nombreuses années, un aspect crucial étant la performance de la batterie.

Comme de nombreux autres composants, la batterie d'un VE s'use à l'usage : à chaque cycle de charge, la batterie se dégrade légèrement, ce qui, à terme, peut réduire la quantité d'énergie qu'elle peut contenir, et donc l'autonomie de la voiture. Cependant, le taux auquel cela se produit est incroyablement faible : la perte de capacité de la batterie d'un VE est estimée à environ 2,3 % par an. Cela signifie qu'un VE ayant 240 km d'autonomie initiale ne perdra qu'environ 27 km d'autonomie accessible après cinq ans d'utilisation. 

En pratique, le fait de garder une batterie complètement chargée et inutilisée pendant une longue période est pire pour sa longévité qu'une utilisation régulière et quotidienne. C'est pourquoi la plupart des constructeurs recommandent de maintenir le niveau de la batterie entre 20 et 80 % pour conserver une efficacité optimale. 

Les petites charges et décharges, telles que celles effectuées par la technologie vehicle-to-grid, sont également moins dommageables pour la batterie que la conduite. En effet, l'intensité de la puissance générée par la conduite d'un véhicule électrique chauffe davantage la batterie qu'une charge et une décharge plus faibles et constantes, et la chaleur est l'un des principaux facteurs de dégradation de la batterie. 

Deux études l'ont confirmé, en analysant la dégradation de la batterie d'un VE lorsqu'il fournit de l'électricité au réseau en utilisant le système V2G. Elles ont constaté qu'en utilisant un algorithme intelligent qui contrôle la charge, aucune perte supplémentaire significative de la capacité de la batterie ne se produit par rapport à une conduite normale. 

Quelle est la différence entre les technologies V2X, V2G, V2H et V2B ?

Outre les termes V2G et V2H, vous avez peut-être entendu d'autres acronymes tels que V2X, V2I, V2P ou V2B. Avant que votre esprit n'explose, sachez que beaucoup de ces acronymes n'ont rien à voir avec la recharge. Pour dissiper toute confusion, nous expliquons ci-dessous la signification de chacun d'entre eux.

Vehicle-to-everything (V2X) est un terme utilisé pour décrire le concept général d'un véhicule connecté à son environnement. Outre l'aspect stockage de l'électricité, le V2X est généralement lié à un système de connexion qui améliore la sécurité de la conduite. En ce sens, il comprend de nombreuses déclinaisons. 

Par exemple, la technologie vehicle-to-infrastructure (V2I) désigne la communication entre un véhicule et l'infrastructure environnante, telle que les feux de signalisation et les panneaux routiers. vehicule-to-pedestrian (V2P) et vehicle-to-vehicle (V2V) font respectivement référence à la communication entre un véhicule et un piéton ou d'autres véhicules. 

Pour en revenir à l'aspect de l'échange d'électricité, le terme "vehicle-to-building" (V2B) se rapporte à l'échange d'électricité entre un véhicule et un bâtiment, similaire à la technologie V2H, mais il s'agit alors d'une entreprise ou d'un lieu de travail. 

Que nous réserve donc l'avenir ?

Bien que la technologie V2G n'en soit qu'à ses débuts, elle pourrait devenir un élément essentiel de la recharge des VE, en raison de ses nombreux avantages tant pour les exploitants de réseaux que pour les conducteurs de VE. À mesure que le nombre de VE en circulation augmente, les sociétés du monde entier devront trouver des moyens de gérer efficacement la consommation d'électricité et de satisfaire la demande croissante.

Pour les propriétaires, le système de vehicle-to-home (V2H) permettra de gérer facilement le flux d'électricité dans leur maison, gagnant ainsi en indépendance vis-à-vis des opérateurs de réseau. La technologie V2H facilitera également la production d'énergie durable, en permettant le stockage et l'utilisation efficaces de l'énergie renouvelable par une maison. 

La technologie Vehicle-to-grid n'est qu'une des nombreuses fonctions de recharge intelligente qui permettent aux utilisateurs de gérer la session de recharge de leur véhicule électrique et de contrôler intelligemment la charge électrique d'une maison. Pour en savoir plus sur la recharge intelligente des VE et ses différentes fonctionnalités, consultez notre article détaillé sur le sujet