Poste d'échange vs poste de recharge

Previous Topic Next Topic
 
classic Classique list Liste threaded Arborescence
14 messages Options
Répondre | Arborescence
Ouvrir ce message en vue arborescente
|

Poste d'échange vs poste de recharge

Denis Carrier
Bonjour,
Il serait important de prioriser la mise en place de postes d'ÉCHANGE de la batterie plutôt que de bornes de RECHARGE. La différence peut facilement passer inaperçue mais elle est fondamentale. Le point faible de la voiture électrique (et l'argument privilégié de ses adversaires) est son temps de recharge qui, à débit normal, peut aller jusqu'à 8 heures. La solution souvent mise de l'avant consiste à installer des bornes de recharge dites rapides. Cette solution comporte deux handicapes: elle demande quand même environ une demi-heure ce qui est beaucoup plus que de faire le plein à l'essence et surtout elle abrège considérablement la durée de la batterie. Les batteries sont garanties pour un nombre de cycles (décharge-recharge) faits à recharges lentes. La batterie étant l'élément le plus coûteux dans une voiture électrique, son remplacement prématuré lui donnera une très mauvaise réputation et aura pour conséquence la «victoire» des marchands de voitures à essence.
 Voila pourquoi il est très important de mettre en place dès maintenant des postes d'échange de la batterie au lieu de postes de recharge. Cette façon de faire est déjà pratique courante pour les outils à main (ex. perceuses sans fil) et pour les tondeuses électriques sans fil. L'utilisateur ne reste pas là à attendre que la batterie soit rechargée, il l'échange puis continue son travail. Il devrait en être de même pour le voyageur.
Répondre | Arborescence
Ouvrir ce message en vue arborescente
|

Re: Poste d'échange vs poste de recharge

lutin_numero_un
L'argument de la recharge rapide n'est pas un absolu (en autre mot, ne tient pas) http://www.aveq.ca/actualiteacutes/taxi-une-nissan-leaf-atteint-160-000-km. Ok c'est anecdotique, mais ça démontre que c'est possible de recharger à haute vitesse de façon fréquente sans affecter la longévité.

De plus, les efforts logistiques pour harmoniser le format des batteries sont à peu près impossible. Votre exemple des outils à main est probant: quand est-il possible d'avoir des outils à main avec des batteries compatibles sauf quand on les achète tous le même jour! Même chez un même fabriquant c'est presqu'impossible.

Ensuite, c'est le stockage et l'entretien de ces batteries d'échange, la somme à investir pour les stations d'échanges, la gestion des inventaires!

De plus l'industrie se dirige vers des recharges plus rapides, par exemple de batterie à batterie, comme Tesla fait avec ses Superchargers et comme ce traversier Norvégien: http://www.aveq.ca/actualiteacutes/un-traversier-electrique-en-norvege.

Et bien franchement, en augmentant la capacité de charge de la batterie, comme les annonces le montre, la recharge devient moins fréquente sur les longues distances, Nissan est passé de 24kWh à 30kWh cette année.

Après 200km de route, à moins de n'être que des adultes à bord, la pause pipi-collation-étirement-attend après le caissier du  dépanneur prend souvent plus de 30 minutes.

En plus les manufacturiers automobiles et de batteries se distinguent entre autre par leur format, technologie et chimie différente de leurs batteries. Voudrons-t-elle uniformiser pour faciliter l'échange de batteries? J'en doute fort. La batterie devient un argument de vente, de marketing.
de Gatineau
0 voiture électrique, mais un jour....
Le jour, c'était le 18 mai 2015: Leaf SL 2013 !!
Répondre | Arborescence
Ouvrir ce message en vue arborescente
|

Re: Poste d'échange vs poste de recharge

Denis Carrier
Merci d’avoir réagi à mon post. Vous apportez  les objections habituelles à l’échange des batteries.
Pour ce qui est de la recharge rapide qui n’affecterait pas le durée du pack, il s’agit comme vous le dites d’un cas anecdotique. On retrouve des cas exceptionnels aussi pour les voitures à essence. Par exemple, ce new-yorkais qui conduit sa Volvo 122S depuis 1966. Elle roule comme une neuve, mais avec un entretient  hors du commun.  Il faudrait voir le cahier d’entretiens et de réparation de la Leaf en question. Ma question demeure : pourquoi les packs sont-ils garantis pour une recharge à seulement 1C ?
A propos du besoin d’uniformisation des batteries, cela viendra avec le temps. Les piles de lampes de poche n’étaient pas du tout uniformes au début, mais aujourd’hui, elles sont standardisées. Nous avons des piles  A, AA, AAA,  etc. La même chose viendra pour les batteries de voitures j’en suis convaincu. Le marcher devenant de plus en plus mondial ceci favorisera la standardisation de leur format.
Le stockage et l'entretien de ces batteries d'échange est aussi un sujet intéressant. L’avenir est aux énergies renouvelables dont la plupart ne sont pas constantes.  Pour les utiliser, le moyen le plus économique est de faire appel au potentiel des packs des voitures. On appelle cela du B2G pour «Battery to Grid».  Et c’est là que l’échange prend tout son sens. Les batteries en attente d’échange peuvent servir à uniformiser la demande, à harmoniser la demande et la capacité de production, entre autre aux heures de pointes  Les batteries des autos peuvent aussi démontrer leur grande utilité lors des pannes de courant, ce qui deviendra de plus en plus fréquent  avec les dérèglements climatiques.

En ce qui regarde le traversier norvégien  Ampere  il est un bon exemple d’ÉCHANGE de batteries. J’avais vu le même reportage de Radio-Canada et j’avais noté qu’il s’agissait, à ma grande satisfaction, d’un autre cas d’échange de batteries (une des trois à la fois c-t-d une à chaque accostage). Le reportage le montre bien ( à 1 :25  les saisies d'écran que je vous avais incluses sont malheureusement éliminées sur ce forum).  Le capitaine dit bien clairement «we refuel  every time we doc». Je vous invite à bien le réécouter.  La traduction française  est  erronée. Le reporter dit «les batteries sont rechargées chaque fois qu’il est à quai».  La vidéo montre pourtant bien qu'il s'agit bien d'un échange d’une des  batteries.

La suite immédiate du reportage (voir  à 1.36 ) est encore plus claire. Il est bien dit, même en français,  qu’il s’agit d’un échange automatisé : « .... ensuite transférées ….»  c’est-à-dire échangées.    Je vous invite, là aussi, à réécouter cet intéressant reportage qui peut nous inspirer sur la façon d’échanger les batteries. Notre tradition de patenteux  y trouvera certainement  une source de choix.


 
Répondre | Arborescence
Ouvrir ce message en vue arborescente
|

Re: Poste d'échange vs poste de recharge

David Sylvestre
L'échange de batteries de VÉ est une solution qui a été testée par quelques compagnies. Better Place a eu un certain succès en Israël mais a déclaré faillite en 2013
Tesla Motors offre ce service (il y aurait une station d'échange opérationnelle en Californie) mais il semble que la demande n'est pas au rendez-vous et que les clients préfèrent la recharge rapide.

Le principal obstacle selon moi est que la technologie des batteries pour VÉ évolue très rapidement, ce qui entraîne deux conséquences: il est difficile d'établir un standard durable et le besoin pour la recharge/échange en route ira en diminuant.
Nissan LEAF SV 2014, borne EVDuty 30A
Carleton-sur-Mer, Gaspésie (Baie-des-Chaleurs)
Répondre | Arborescence
Ouvrir ce message en vue arborescente
|

Re: Poste d'échange vs poste de recharge

manu
En réponse à ce message posté par Denis Carrier
Une possibilité pour les échanges de batterie serait l'extension de batterie : un pack de batterie supplémentaire qui se rajouterait sur le véhicule, le moyen le plus simple étant une mini-remorque comme l'EP Tender (qui elle fonctionne à l'essence).

Sinon le système a déjà été tenté, sans trop de succès comme le mentionne David. Il faut dire que la logistique n'est pas évidente et qu'à présent ça n'a été tenté qu'avec des modèles de VÉ uniques. Comment faire pour s’accommoder de 10, 20, 50 voire 100 modèles différents?

Sans doute que la solution la plus simple sera d'avoir des batteries de grande autonomie couplées avec des chargeurs très rapides. En fait c'est ce que fait déjà Tesla, et tout ce qu'il reste à faire c'est de trouver un moyen de rendre tout ça plus abordable.
Manu
Scooter Vmoto e-max 120L
Borne EVduty 30A, Souffleuses à neige Greenworks PRO 80v, Toro 1800 et Snow Joe SJ621-RM
Délégué régional AVÉQ Laval
Répondre | Arborescence
Ouvrir ce message en vue arborescente
|

Re: Poste d'échange vs poste de recharge

Mario L.
En réponse à ce message posté par Denis Carrier
CONTENU SUPPRIMÉ
L'auteur a supprimé ce message.
Répondre | Arborescence
Ouvrir ce message en vue arborescente
|

Re: Poste d'échange vs poste de recharge

Pierre Gervais
Il faut rappeler la présence de courte durée d'une voiture avec batterie "consumable" à la manière d'une pile de poche jetable.

Une batterie aluminium oxygène qu'on pourrait remplacer chez le concessionnaire comme bien d'autres pièces.

De mémoire, l'autonomie de la batterie était de quelques 1 500 KM.

Je crois que l'échange de batterie verra le jour pour les véhicules de livraison finale.

Pour illustrer, le camion Fedex qui part de l'entrepôt et fait un circuit, reviens au dépôt pour remplacer sa batterie le temps qu'on mette à bord le stock à livrer pour une 2e route.

Beaucoup de choses à construire et à penser.

Souvent, il faut se contenter de rôle d'acteur car les constructeurs nous vendent ce qu'ils veulent au prix qu'ils veulent.

Par contre, par nos habitudes de consommation, on peut infléchir les géants.

Répondre | Arborescence
Ouvrir ce message en vue arborescente
|

Re: Poste d'échange vs poste de recharge

lutin_numero_un
En réponse à ce message posté par David Sylvestre
Ce que je vois dans le vidéo du traversier est un grand connecteur à 3 conducteurs qui est branché au quai, qui reste branché le temps du transbordement des véhicules et qui se débranche juste avant l'appareillage.

Pas de déplacement de masse, seulement d'énergie.
de Gatineau
0 voiture électrique, mais un jour....
Le jour, c'était le 18 mai 2015: Leaf SL 2013 !!
Répondre | Arborescence
Ouvrir ce message en vue arborescente
|

Re: Poste d'échange vs poste de recharge

Denis Carrier
En réponse à ce message posté par David Sylvestre
Le cas de Better Place + Renault (pour la voiture) + Nissan (pour le pack) est bien connu et sa faillite admirablement bien diffusée. Ceci n’est pas une indication que l’échange de la batterie est une mauvaise solution. Le  rôle joué par les pétrolières est facilement comparable ici à celui des marchands de chevaux à l’arrivée de la voiture «sans cheval» en Angleterre. La stratégie du red flag n’a fait que retarder l’avènement de l’auto à essence. Sauf que, cette fois-ci la stratégie est plus subtile; elle consiste à s’assurer d’un maillon faible dans le produit du compétiteur. Le maillon faible étant le temps de recharge ou l’usure prématurée de la batterie par des recharges très rapides.
Better Place avait un mode de payement pour le moins spécial : il consistait en une somme forfaitaire fixe plus d’autres stratagèmes inspirés de la facturation des téléphones portables. L’utilisateur parcourant une faible distance était fortement pénalisé. Cette forme de mise en marcher explique en bonne partie l’échec de Better Place.
Ces combines servaient surtout à amortir le coût élevé des stations d’échange entièrement automatisées et par conséquent complexes et coûteuses. Parmi les solutions plus simples et mieux adaptées à notre climat par sa charge latérale plutôt que par en-dessous qui serait un problème dans le pays nordiques (la «slush» n’est par très compatible avec les connections électriques). Voir le brevet 5951229 disponible sur Google Patent (http://www.google.com/patents). Voir aussi le GreenWay Project de type libre-service (https://www.youtube.com/watch?v=z2V05qQClyI) et celui du professeur Depcik de l’université du Kansas (http://depcik.faculty.ku.edu/?q=node/7) à la date du 18 avril 2014.
Vous avez probablement regardé comme moi la vidéo de Tesla démontrant que l’échange de batterie est plus rapide que de faire le plein avec de l’essence. Cette option soufre du même handicap que Better Place en ce qui regarde la complexité (le coût). Ils ont simplement amené à leur show une section entière de l’usine d’assemblage. Ce montage coûtait plus d’un million.
La standardisation comme vous le dites est un problème pour l’instant. Il faut être patient. Il a fallut de nombreuses années pour simplement standardiser la dimension des trous de réservoir pour empêcher de faire le plein au diésel dans une voiture à l’essence ordinaire. Même si pour l’instant, les packs ne sont pas standardisés, les batteries («cells«) le sont. Par exemple les LFP55380S de AET (Auto-Energy Technology) Shenzen, Chine. Ce format de 55mm de diamètre par 380mm de longueur est un format
Répondre | Arborescence
Ouvrir ce message en vue arborescente
|

Re: Poste d'échange vs poste de recharge

Mario L.
CONTENU SUPPRIMÉ
L'auteur a supprimé ce message.
Répondre | Arborescence
Ouvrir ce message en vue arborescente
|

Re: Poste d'échange vs poste de recharge

Denis Carrier
En réponse à ce message posté par manu
«Il faut dire que la logistique n'est pas évidente …» Je suis d’accord avec vous, toute réponse technologique passe d’abord par une série d’essais et erreurs et l’échange de batterie n’y échappe pas. Il faut habituellement environ 10 ans. Avant d’en arriver à la Leaf il y a d’abord eu les hybrides non branchables, ensuite les hybrides branchables, les 100% électriques dont la Leaf, puis le réseau de recharge présentement en phase de mise en place.  Commence maintenant l’émergence des postes d’échange.   Les Chinois vont déjà de l’avant avec l’échange des packs par le côté. Voir: https://www.youtube.com/watch?v=4SiHZZG1Tyw  Je vous invite aussi à lire l’article sur les stations d’échange de batteries paru dans Science & Vie, janvier 2009, page 53. Je vous envoie un scan de la première page, une image vaut mille mots...
http://carrier-denis.net/Echange_de_batteries_S-V.jpg
Répondre | Arborescence
Ouvrir ce message en vue arborescente
|

Re: Poste d'échange vs poste de recharge

Julien Gélinas
Qu'est-ce que cette discussion a à voir avec l'application EV Charge Hub au juste?

Mais pour me lancer dans le débat, je ne vois pas non plus l'échange de batterie comme étant viable à long terme. Certes vous évoquez le fait qu'avec les investissements, la structure de transaction et la standardisation des batteries, on peut en faire un projet viable. Je vous le concède. Mais est-ce vraiment la meilleur solution?

Premièrement, la batterie est une partie intégrale du véhicule, tout comme l'est son moteur ou son volant. Le défi technique de prévoir une batterie dans un véhicule électrique fait qu'elles ont des dimensions différentes et se retrouvent à des endroits différents d'un véhicule à l'autre. Standardiser un composant aussi gros dans le véhicule reviendrait pratiquement à standardiser la plateforme, ce qu'aucun constructeur ne fait. Il faut aussi ajouter qu'un batterie non-amovible prend moins d'espace et ajoute une rigidité supplémentaire au châssis, tout en réduisant le poids et l'espace nécessaire. C'est pour la même raison qu'avec les téléphones cellulaires de plus en plus minces, il n'existe que très peu de téléphones cellulaire aujourd'hui avec une batterie amovible, qui demande une épaisseur structurelle tout autour de la batterie et une autour du réceptacle du téléphone. Présentez ça à un véhicule qui se doit d'être sécuritaire et solide, et c'est encore moins viable.

Deuxièmement, les stations de remplacement de la batterie est un réseau qui doit être développer pour avoir une solution viable. Cela demande des investissements massifs autant en infrastructure, beaucoup plus importante en dimension qu'une simple pompe ou borne de recharge, mais aussi en superficie. En fait, cette solution est équivalente aux station de recharge à l'hydrogène sur ce point, car les deux souffrent du fait qu'ils ont besoin d'une masse critique pour être viable et de construire ces centres qui doivent être réapprovisionnés et entretenus, avec toute la gestion et logistique que cela oblige.

Troisièmement, solution pour solution, c'est tout simplement trop cher comparé à des bornes de recharges. Le coût du développement de ce réseau en découragerait plusieurs d'ouvrir une station-service de ce type, alors qu'il y a des solutions équivalentes énormément moins chères. Une borne de recharge rapide coûte environ 60000$ et peut-être installée à peu près n'importe où où il y a de l'électricité, en ne prenant qu'un espace de stationnement déjà très répandues dans toutes les villes, grosses et petites, et demande un entretien mineur et de toute façon mobile, donc aucun employé permanent pour une borne donnée. L'essentiel du travail est de l'énergie à transférer dans des câbles, donc à part à borne, aucun matériel supplémentaire, et quasiment aucune pièce mécanique en mouvement susceptible de briser. Je fais le parallèle aussi avec ce projet pilote de « route électrifié » en Angleterre qui selon moi est vouée à l'échec, car elle demande une quantité de travail et d'investissement astronomique pour être viable à grand déploiement pour une solution équivalente à des bornes de recharge.

Quatrièmement, l'essentiel de ces solutions alternatives aux bornes de recharge est principalement basée sur deux points: le manque d'autonomie des batteries de VÉ, et le temps d'attente durant la recharge. Or, ces deux facteurs vont de manière quasi-certaine de pair, car une batterie offrant plus d'autonomie se doit de permettre une vitesse de recharge plus rapide pour ne pas attendre trop longtemps. C'est le cas de Tesla avec des superchargeurs à 135 kW pour une autonomie de 400 km, comparé à des BRCC à 50 kW pour 150 km. Et donc il en découle qu'avec l'augmentation inévitable de la capacité des batteries des VÉ, des stations de recharge plus rapide se développeront, comme la compagnie ABB fait actuellement pour du 150 kW et éventuellement du 350 kW. On peut aussi de cette façon faire passer le temps de recharge rapide de 30 minutes à 10 minutes. Et on ne parle pas de solution dans 10 ans, on parle de 300 km d'autonomie l'an prochain, et 500 km dans 3-4 ans. Pas concept là, production, vrai, tangible.

Et le cinquième point et non le moindre... j'ignore si vous avez un véhicule électrique, mais si c'est le cas je serais curieux de savoir l'endroit ou vous vous chargez le plus souvent. En tout cas, pour l'immense majorité des VÉistes, et dans la plupart des cas, c'est chez eux, et dans des temps morts où la voiture ne serait pas utilisée de toute façon, souvent la nuit. Donc pas de gros investissement d'infrastructures, de technologie ou de coût abominable, juste une borne à environ 1000$ qui se paye en dedans d'un an et ensuite on a des années d'économie. Nul doute que l'évolution de la puissance des bornes résidentielles suivra aussi l'augmentation de la capacité. À noter aussi que plus on augmente l'autonomie des voitures, plus il est facile de faire un aller-retour lointain et quand même revenir se charger à la maison, économisant davantage.

Voilà. En plus du fait que les bornes du Circuit électrique sont construites et développées au Québec, ce qui encourage l'économie de la province, les bornes de recharge existent déjà. Elles sont là, prêtes à être utilisées, facilement modulables pour plus de puissance et pouvant être installées à peu près partout avec une application et un système de paiement efficace. Pourquoi chercher ailleurs?
Nissan Leaf SV 2015 Rouge cayenne, achetée en février 2015
Trois-Rivières
Répondre | Arborescence
Ouvrir ce message en vue arborescente
|

Re: Poste d'échange vs poste de recharge

Denis Carrier
N’étant pas un virtuose du clavier, je vous réponds brièvement, toujours dans l’optique de voir  un «EV Swap Hub» remplacer ou de s’ajouter à ce «EV Charge Hub».

1) 1) Le pack ne fait pas obligatoirement partie intégrale du véhicule. Même dans une voiture avec un moteur à combustion interne le moteur (la masse la plus importante, l’équivalent de  la batterie)  peut être enlevé et celle-ci sera remorquable sans affecter la rigidité de son châssis.
2) 2) Un réseau d’échange de batteries n’est pas l’équivalent d’un réseau de distribution d’hydrogène. Un réseau de distribution d’hydrogène  demande la mise en place d’un pipeline alors que l’électrification même des campagnes est chose faite.
3) 3), 4) et 5) Vous avez de bonnes objections si l’on considère la voiture électrique isolément de l’ensemble de  sa source  d’énergie. Limitons nous aux filières pétrole et électricité. Nous somme tous les deux d’accord lorsqu’il est question (et souhaitable) de remplacer le pétrole par l’électricité. Cependant j’aimerais insister sur le fait que le pétrole est une utilisation unidirectionnelle de l’énergie alors que celle de l’électricité a l’énorme avantage de pouvoir être bidirectionnelle. Je m’explique : on fait le plein d’essence, on la brûle, puis on la rejette sous forme de chaleur et de CO2. Il est théoriquement possible de refaire du pétrole avec du CO2 mais les coûts en catalyseurs et en énergie sont tels que cette solution ne sera jamais appliquée. Tel que mentionné précédemment, le pack d’une auto est une source formidable d’uniformisation de la demande et un moyen de s’approvisionner en électricité lors d’une panne. C’est là la deuxième direction que peu prendre l’énergie électrique à l’opposé de l’énergie à base de pétrole. Cette capacité justifie le coût supplémentaire entre le poste de recharge et le poste d’échange.
Répondre | Arborescence
Ouvrir ce message en vue arborescente
|

Re: Poste d'échange vs poste de recharge

Daniel T
En réponse à ce message posté par Denis Carrier
imagine le coût d'un poste d'échange et la logistique nécessaire pour opérer un tel poste ( toutes les batteries de toutes les marques ainsi que toutes les années et finalement de tous les fabriquant.) sans compter le coût des recharges de toutes c'est batteries changer au 5 minutes.

le seul endroit ou ce serait possible c'est la chine car (ceci est seulement une présomption) les modèles sont moins nombreux (sous toutes réserve.)