La transition énergétique : un regard transfrontalier sur les infrastructures de VÉ en Amérique du Nord
11-octobre-2022
Elle Bremmer
Le monde de l’électricité en ligne a récemment eu le plaisir de s’entretenir avec Aleksandr Brehm, responsable de la mise en service pour la société mondiale de conception technique ESD. ESD (Environmental Designs Systems Inc.) est une société d’ingénierie basée à Chicago avec plus de 50 ans d’expérience en ingénierie structurelle et environnementale, travaillant avec des clients sur des stratégies de durabilité et d’efficacité, parallèlement aux pratiques de construction intelligente. En collaboration avec ESD, M. Brehm fournit des conceptions techniques de projets, et il dirige le travail des membres de l’équipe de mise en service d’ESD et conceptualise, exécute et assure la qualité tout au long du processus de conception et de construction pour répondre aux besoins et aux attentes des clients.
M. Brehm et moi avons discuté de tout ce qui concerne la recharge et l’infrastructure des véhicules électriques, ainsi que l’avenir des véhicules électriques en général. J’ai d’abord demandé quel était le rôle d’ESD sur le marché des véhicules électriques, en particulier en ce qui concerne M. Brehm. En travaillant pour l’équipe de mise en service, il effectue une grande partie des tests pour les systèmes d’électrique, y compris l’élaboration des plans de test, les tests eux-mêmes, puis la vérification des équipements après l’installation.
« La majorité du travail que j’effectue concerne les centres de données […] et nous en avons expérimenté davantage, y compris des bornes de recharge pour véhicules électriques, en obtenant différents véhicules électriques pour leurs flottes internes, entre et pour les livraisons au sein de leur système. Nous avons vu comment cela se passe, et [comment ils] se heurtent aux différents scénarios qu’ils ont, comment ils veulent gagner du temps et économiser de l’énergie en augmentant leur efficacité énergétique, ainsi qu’en apportant des énergies renouvelables et ainsi de suite ils peuvent compenser une partie des coûts des véhicules électriques. »
En matière de puissance et d’efficacité, il n’y a que deux options : produire plus ou réduire. J’ai demandé à M. Brehm lequel des deux était le plus difficile, à son avis.
Lorsque vous essayez de produire plus d’électricité, la disponibilité des terres peut être un facteur limitant. Il a poursuivi en expliquant que « généralement pour le photovoltaïque, car ils sont généralement l’option la plus facile à intégrer, et le coût d’entrée pour le PV en ce moment est en baisse et il est assez bas, donc ce n’est pas aussi important qu’avant être dans le passé ».
Considérant le PV comme une technologie viable du futur avec une barrière à l’entrée relativement faible, il a poursuivi : « Vous savez, parce qu’avec le vent, vous devez vous soucier des schémas migratoires avec des oiseaux qui interfèrent avec cela, vous devez également vous soucier des voisins. Mais les panneaux solaires, vous pouvez les coller à peu près où vous voulez. »
Cependant, lorsqu’il s’agit de couper l’alimentation, « Vous devez déterminer ce que vous voulez couper. » C’est la partie qui est la plus difficile, selon lui, car « tout consomme un peu plus de jus, même si c’est de plus en plus efficace, ils finissent par avoir plus de serveurs parce qu’ils veulent pouvoir augmenter leur capacité. Ils veulent pouvoir renforcer leur réseau, leur petite partie du cloud qu’ils utilisent. Ils ne veulent pas en supprimer une partie pour générer de l’énergie pour les bornes de recharge. » C’est là que le photovoltaïque peut combler le fossé et créer une capacité accrue de production d’électricité, en particulier à mesure que davantage d’appareils se connectent au réseau.
Mais pour un développeur ou un propriétaire, pourquoi des choses comme la technologie PV et les stations EV devraient-elles être construites et investies maintenant ? Quelles incitations existent actuellement et comment sont-elles impliquées dans le processus de construction ?
Malgré la frontière entre les États-Unis et le Canada, les deux pays sont en fait à un point de départ très similaire. Le gouvernement américain a récemment débloqué une grosse somme d’argent pour le développement du programme VÉ, (lien disponible en anglais uniquement) et ils ont investi au cours des dernières décennies pour la partie véhicule, mais pas pour la partie charge. M. Brehm a également mentionné qu’aux États-Unis, les fonds ont été mis à la disposition des bâtiments résidentiels plutôt que commerciaux, mais cela commence à changer. Pour un crédit d’impôt de 1 000 $, (lien disponible en anglais uniquement) vous pouvez mettre à niveau et apporter une borne de recharge pour VÉ chez vous, tandis que les entreprises obtiennent d’autres pots-de-vin en ce qui concerne les installations d’énergie solaire et d’autres mises à niveau durables. Ici au Québec, il y a des rabais plus élevés à l’achat d’un VÉ (jusqu’à 7 000 $), plus un incitatif combiné de 600 $ pour le chargeur et l’installation.
En ce qui concerne les incitations, il dit que les installations de chargeurs de VÉ peuvent être un énorme attrait pour les personnes qui retournent au bureau, même sur un modèle hybride. « Si vous êtes propriétaire d’une entreprise et que vous essayez de ramener vos employés au bureau après le COVID […] cela peut être une incitation que [les employeurs] peuvent utiliser pour permettre à leurs employés de se recharger et de se brancher et [l’employé] n’aura pas à payer pour cela. L’entreprise fournira alors cette charge pour eux. Donc, même si ce n’est pas un montant significatif, c’est une incitation à retourner au travail.
Il a poursuivi: « Vous pouvez également intégrer des panneaux solaires dans vos aires de stationnement pour compenser ce coût. Et puis, il s’agit généralement d’un système lié au réseau qui vous permet d’obtenir des produits ou des pots-de-vin de cette façon. »
Il a souligné que la meilleure chose qu’un développeur ou un propriétaire puisse faire est de ne pas considérer ces mises à niveau comme un seul point, par exemple, en pensant uniquement aux bornes de recharge. L’installation de ces stations peut compenser une partie du coût des systèmes photovoltaïques, ce qui vous permet ensuite de tirer parti des incitations pour les énergies renouvelables, ainsi que des incitations pour les bornes de recharge. De plus, si vous avez besoin d’une flotte de véhicules pour les livraisons ou l’entretien, ils peuvent désormais être pris en charge par vos nouvelles mises à niveau d’infrastructure durable. Cependant, pour atteindre cette réalité, M. Brehm dit qu’il doit y avoir « une poussée importante et réussie ».
Étant donné que la Californie et le Québec sont clairement des leaders en matière de politique environnementale et de transition énergétique, comment les normes ici au Québec affectent-elles l’Amérique du Nord et vice versa pour la Californie ? Aux États-Unis, le leadership de la Californie en matière de politique progressiste est connu sous le nom d’« effet Californie », dans lequel l’État prend des initiatives sur de nouvelles politiques et réglementations. Par exemple, les régulateurs ont récemment accepté d’interdire la vente de nouvelles voitures à essence d’ici 2035 (lien disponible en anglais uniquement). Beaucoup ont postulé que cette décision pourrait être le fer de lance d’une initiative nationale plus rapide et plus forte pour s’adapter également à cette nouvelle mesure, d’autant plus que la Californie est le plus grand marché automobile aux États-Unis. En fait, au moment d’écrire ces lignes, cela s’est avéré vrai puisque l’État de New York a suivi l’exemple de la Californie en exigeant que tous les véhicules soient à zéro émission d’ici 2035 (lien disponible en anglais uniquement). L’année dernière, le Canada a dévoilé un plan similaire.
Le Québec a également agi comme chef de file au pays en matière de politique progressiste. La province a rejoint la Western Climate Initiative (WCI) en 2008 et a depuis lié sa politique de plafonnement et d’échange de carbone avec l’état (ainsi qu’avec la province de la Nouvelle-Écosse et l’état de Washington) pour atteindre les objectifs en matière de changement climatique. C’est le seul partenariat en matière de politique climatique à opérer au niveau infranational entre les pays et c’est le plus grand marché du carbone en Amérique du Nord. J’ai demandé à M. Brehm s’il pouvait parler davantage des impacts de ce partenariat, en particulier en ce qui concerne l’infrastructure et les politiques relatives aux véhicules électriques.
Comme le Québec, « ils [la Californie] sont un état si vaste en termes de population et de masse terrestre que tout le monde doit d’abord se conformer à ce que fait la Californie. Ils font le grand pas pour promulguer toutes ces choses et cela oblige le reste du pays à s’impliquer parce que vous savez que les constructeurs automobiles vont devoir fabriquer suffisamment de véhicules pour la Californie, ce qui signifie qu’ils vont devoir fabriquer suffisamment des véhicules pour le reste du pays et éventuellement le reste du monde. »
« La Californie a pu atteindre son objectif de plafonnement et d’échange deux ans plus tôt grâce au déploiement du programme et à sa coopération avec le Québec. En ce sens, le programme fonctionne et cela leur donne confiance dans le fait qu’ils vont faire démarrer ce marché des véhicules électriques. »
Le marché automobile nord-américain est énorme, les États-Unis représentant à eux seuls environ 20 % de la part de marché des véhicules détenus dans le monde et 797 véhicules pour 1 000. Le Canada suit de près avec 607 véhicules pour 1 000 (lien disponible en anglais uniquement), en 2014, et ce nombre n’a qu’augmenté. Passer des moteurs à combustion interne aux véhicules électriques sur le continent sera un changement herculéen en termes d’infrastructures et de marchés.
Mais parallèlement à ces infrastructures et évolutions technologiques, la réglementation ne manquera pas de suivre. J’ai demandé à quoi ressemblaient les réglementations pour les bornes de recharge à travers les États-Unis à l’échelle nationale :
«Nous venons tout juste de commencer ces réglementations avec Biden, et il s’est un peu inspiré de la Californie. Ils viennent de publier une étude (lien disponible en anglais uniquement) qui a été menée l’année dernière pour déterminer les problèmes avec les bornes de recharge actuelles, car nous n’avions pas beaucoup de réglementations réelles en plus du code électrique régulier. »
M. Brehm a ensuite expliqué les points faibles des bornes de recharge trouvés dans l’étude californienne : « En gros, je pense qu’il y a cinq acteurs majeurs sur le marché [aux États-Unis] : Tesla, ChargePoint, EVgo, Electrify America et Blink. – et ils ont tous leur propre application propriétaire, et vous devez créer un compte avec eux. La plupart d’entre eux ont besoin d’une carte de crédit, et c’était un gros obstacle pour que les gens puissent conduire où ils veulent et aient confiance qu’ils vont pouvoir recharger leur véhicule pendant qu’ils vont [vers leur destination]. S’ils ne planifiaient pas leur voyage où ils pourraient trouver un chargeur auprès d’une entreprise avec laquelle ils avaient un compte, ils devaient créer des comptes supplémentaires. Certains d’entre eux exigeaient des cotisations annuelles pour pouvoir facturer, comme une cotisation d’adhésion. Et c’était un autre gros inconvénient pour les gens qui essayaient de se tourner vers les véhicules électriques parce qu’ils ne voulaient pas avoir cette limitation. L’une des choses que Biden a faites sur la base de cette étude californienne est qu’ils ne pourront pas exiger de compte pour pouvoir se connecter à leur réseau de recharge et recharger leur véhicule. »
D’autres problèmes ressortant de l’étude californienne comprenaient un taux d’échec de 29 % des bornes de recharge pour véhicules électriques actuellement existantes. Cela comprenait les verrouillages d’écran, le fait de ne pas avoir de compte et d’autres problèmes divers. Un autre facteur important dans la conversion des gens à l’utilisation des véhicules électriques est de s’assurer que les bornes de recharge sont opérationnelles, abondantes, aussi fiables qu’une station-service et rapides.
En ce qui concerne le dernier point de la vitesse de charge des véhicules électriques, M. Brehm a convenu que c’était probablement le facteur le plus important pour rendre les véhicules électriques plus accessibles. Aller à une station-service, « vous avez un quart de réservoir, vous conduisez, vous faites le plein et vous repartez. Cela vous a pris cinq ou dix minutes. Vous allez à une borne de recharge et vous y restez environ une demi-heure pour vous brancher, même sur un chargeur CC rapide, ce qui peut vous donner une autonomie de quelques centaines de kilomètres. Mais si vous êtes coincé avec un chargeur de niveau 2, vous êtes là pendant quatre heures pour obtenir le même type de charge. C’est pourquoi nous allons devoir voir des chargeurs dans plus d’endroits, pas seulement dans les stations-service. Nous allons avoir besoin de ces bornes de recharge supplémentaires. Nous allons avoir besoin d’endroits où les gens peuvent simplement entrer et se brancher lorsqu’ils sautent dans un magasin ou vont souper. »
En fait, certains détaillants voient l’opportunité d’offrir la recharge des véhicules électriques à leurs clients. En mars, Starbucks a annoncé un partenariat avec Volvo et ChargePoint pour mettre en œuvre un programme pilote avec une recharge de véhicules électriques offerte dans certains de ses emplacements aux États-Unis (lien disponible en anglais uniquement). IKEA É.-U. a annoncé un plan visant à étendre ses bornes de recharge aux États-Unis également dans le cadre d’un partenariat avec Electrify America (lien disponible en anglais uniquement). Elle offre actuellement le programme au Canada (lien disponible en anglais uniquement) et dans plusieurs pays européens. Cette tendance est de plus en plus observée en Amérique du Nord, alors que Loblaw a annoncé la semaine dernière son intention de créer un réseau de recharge pour véhicules électriques dans ses magasins.
Cette accessibilité, associée aux nouvelles avancées technologiques, contribuera grandement à faire du véhicule électrique du futur le choix automobile d’aujourd’hui. Actuellement, il existe de nombreux prototypes et expériences de recharge sans fil, et même de recharge pendant que vous conduisez, comme le teste une start-up israélienne sur une route à Detroit (lien disponible en anglais uniquement). Bien que la recharge en conduisant soit loin, les places de stationnement sans fil sont déjà là. Souvent comparée à la recharge sans fil d’un téléphone, la recharge sans fil des véhicules électriques fonctionne via des systèmes à induction magnétique avec une bobine émettrice générant un champ électromagnétique. Compte tenu du coût immense et d’autres obstacles tels que le repavage des routes avec des systèmes à induction électrique, il semble peu probable que la technologie soit mise en œuvre dans un avenir proche ; cependant, la recharge sans fil stationnaire est susceptible d’être de plus en plus vue à mesure que les véhicules électriques continuent de se développer.
Cela soulève la question suivante : comment taxer et réglementer adéquatement les véhicules électriques ?
« Eh bien, c’est l’une des choses auxquelles nous allons devoir penser, car actuellement, une grande partie de l’entretien de nos routes est bloqué par une taxe sur l’essence. Depuis que le marché des hybrides a frappé, nous constatons que tout d’un coup, ils obtiennent moins de revenus pour l’entretien des routes partout. Ils ont donc dû augmenter les frais d’inscription. Les personnes qui ont un moteur à combustion interne ordinaire sans capacité hybride ou des véhicules électriques sont taxées essentiellement deux fois maintenant — une fois sur leur immatriculation et une fois sur leur essence. Pour le véhicule électrique, nous allons devoir nous éloigner [to a different model] parce que le gaz va disparaître, donc la taxe ne sera pas là. Il faudra soit l’immatriculation des véhicules, soit un autre type de taxe, qu’il s’agisse d’électricité ou autre. En ce qui concerne les bornes de recharge et les chargeurs bidirectionnels, le réseau saura qu’ils sont là. Ils sauront que leur véhicule fournit de l’électricité au réseau ou tire de l’électricité du réseau, et cela va apporter ce changement et leur permettre de capturer ce montant pour pouvoir donner de l’argent à l’entretien des routes et [autres infrastructures]. C’est ainsi que je pense que nous allons devoir nous adapter dans ce sens et nous éloigner d’un modèle de taxe sur l’essence. »
En réponse, je lui ai demandé comment le réseau devrait être modernisé afin de supporter tous ces développements technologiques. Surtout dans des endroits comme le Texas, qui a son propre système de réseau séparé (lien disponible en anglais uniquement).
Il dit qu’il se rend compte que certains États tels que le Texas se débrouillent seuls au détriment de l’État et que le respect des normes nationales américaines sur le réseau électrique les aidera grandement à être plus fiables et les rendra plus connectés aux nouveaux développements technologiques. En ce qui concerne le fait de mettre tout le monde sur la même longueur d’onde avec la modernisation du réseau, M. Brehm dit qu’« il y a un peu de confiance dans le gouvernement qui va être nécessaire parce que nous avons besoin que le gouvernement nous aide à faire cette transition ».
Il a également évoqué l’importance de diversifier les différentes sources d’énergie pour accompagner et pérenniser cette transition énergétique. Ces sources comprennent les parcs éoliens offshore, l’agriculture sous-marine et les fermes houlomotrices (actuellement testées dans toute l’Europe), ainsi que l’énergie géothermique, hydraulique et solaire. « Lorsque nous commençons à nous diversifier au lieu d’essayer de mettre tous nos œufs dans le même panier comme nous l’avons fait avec les centrales au charbon et les centrales au gaz jusqu’à présent, c’est là que nous allons voir le réseau se stabiliser et se maintenir [lui-même] parce que nous allons avoir plusieurs sources différentes et nous pouvons également mettre des bancs de batteries à des endroits pour combler les lacunes. Et nous allons en avoir besoin avec les véhicules. Si tout d’un coup, tout est branché, nous allons avoir besoin de plus de puissance. »
Enfin, j’ai demandé à M. Brehm à quoi ressemblerait une configuration idéale pour un monde rempli de véhicules électriques.
Dans un monde parfait, beaucoup de choses doivent se produire en même temps pour assurer une transition en douceur : « vous allez avoir des panneaux solaires sur les structures de stationnement, vous allez avoir des bornes de recharge partout, qu’elles soient sans fil ou à prise de chargement du plug-in, ou si nous allons éventuellement avoir des routes qui rechargeront votre véhicule sans fil pendant que vous conduisez. J’aimerais voir quelque chose à l’effet d’une voie VMO (véhicules à occupation multiple) qui permette aux camions de la traverser, sans avoir à s’arrêter pour les postes de pesée et sans avoir à s’arrêter pour le carburant. Vous allez avoir des routes spécifiquement disponibles pour permettre les livraisons d’un océan à l’autre des États-Unis, du Canada et du Mexique par le biais de l’accord USMCA [ACEUM ici au Canada]. Cela va nous aider à fusionner tous et nous mettre tous sur la même page. Nous allons être autorisés à faire passer des camions du Mexique aux États-Unis vers le Canada, livrant des biens et des services sans avoir à nous arrêter pour des stations de pesée ou de recharge. »
Il a poursuivi : « et la recharge bidirectionnelle va vraiment, vraiment aider à cela aussi, parce que nous allons pouvoir entretenir un peu mieux nos réseaux en fonction de la disponibilité des véhicules branchés. Ce n’est pas seulement un véhicule à la grille ou au véhicule à la maison, mais un véhicule à n’importe quoi. Ford a été très important là-dessus. Ils l’ont fait comme une sorte de petite fouille à Tesla pour que vous puissiez conduire votre Ford F-150 Lightning et y brancher une Tesla pour lui donner une charge supplémentaire sur l’autoroute. Maintenant, tout à coup, votre Ford F-150 Lightning va pouvoir alimenter votre maison pendant environ deux à trois jours sans aucun service public disponible. Dans des situations de réseau sévères, nous pouvons éteindre certaines choses pour les personnes qui ont ces chargeurs bidirectionnels connectés au réseau et aider tout le monde autour d’eux. Tous ces éléments doivent se produire ensemble. Maintenant, nous avons des véhicules écoénergétiques qui se déplacent à travers le pays sans affecter la société ou notre environnement presque autant qu’ils le sont maintenant. Et c’est tout simplement fantastique. »
