Ces dernières années, les véhicules électriques (VE) se sont affirmés comme un moyen de transport durable et respectueux de l’environnement. Cependant, l’un des principaux défis associés à la possession d’un véhicule électrique est la nécessité de le recharger régulièrement. Cet inconvénient implique souvent des arrêts fréquents aux stations de recharge, bien plus souvent qu’une voiture à essence qui nécessite simplement un plein, ce qui perturbe la fluidité des déplacements. Et si les véhicules électriques pouvaient se recharger en cours de route ? Le concept révolutionnaire des routes électriques, où les véhicules électriques se rechargent en roulant, pourrait éliminer le besoin d’arrêts de recharge fréquents et transformer fondamentalement notre approche du transport électrique.
L’essor des routes électriques
Les routes électriques, également connues sous le nom de routes électrifiées, représentent une innovation de pointe visant à recharger sans fil les véhicules électriques en mouvement. Ce concept révolutionnaire pourrait transformer notre utilisation des véhicules électriques, les rendant encore plus pratiques au quotidien. L’idée des routes électriques gagne du terrain dans le monde entier, avec des pays tels que les États-Unis et la Suède à la pointe de la mise en œuvre et de l’expérimentation de cette technologie.
La route électrique de Détroit
Aux États-Unis, Détroit a inauguré le premier tronçon de route du pays capable de recharger sans fil les véhicules électriques, qu’ils soient stationnés ou en mouvement. Ce tronçon d’un quart de kilomètre de la 14e rue dans le Michigan Central de Détroit, un quartier d’innovation en matière de mobilité, est équipé de bobines de recharge par induction fournies par la start-up israélienne Electreon. L’installation de cette route électrifiée vise à tester et à perfectionner la technologie de recharge sans fil dans un environnement réel avant de la rendre accessible au public dans les années à venir.
Le projet suédois de routes électriques permanentes
Si l’introduction par Détroit de la recharge sans fil dans son centre-ville est une innovation pionnière, la Suède va encore plus loin en construisant la première route électrifiée permanente au monde pour les véhicules électriques. Ce projet ambitieux consiste à transformer la route européenne E20, qui relie les centres logistiques entre Hallsberg et Örebro, en une route électrifiée. L’objectif est de permettre aux voitures et aux camions de se recharger pendant la conduite, éliminant ainsi la nécessité de s’arrêter fréquemment aux stations de recharge. Ce projet devrait être achevé d’ici 2025 et pourrait ouvrir la voie à une expansion des routes électriques dans tout le pays. Une route électrifiée offre un aperçu intéressant de ce à quoi pourrait ressembler le transport à l’avenir.
Comment fonctionnent les routes électriques ?
Lorsqu’un véhicule électrique est en mouvement, les routes électriques utilisent des technologies de charge de pointe pour transmettre de l’énergie sans fil au véhicule. Le système de caténaires, le système conducteur au sol et le système inductif sont les trois principales technologies de recharge utilisées dans les systèmes routiers électriques. Examinons le fonctionnement de chacun d’entre eux :
- Système de caténaires : Ce système utilise des câbles aériens pour fournir de l’électricité aux véhicules spécifiques, tels que les bus et les tramways. Les véhicules particuliers pourraient ne pas être adaptés à cette technologie, qui est principalement conçue pour les véhicules lourds. Les voitures peuvent être rechargées en déplacement en étant équipées de récepteurs qui se connectent aux lignes aériennes.
- Chargement par conduction : L’électricité est transférée aux véhicules électriques par le biais d’un système de conduction, tel qu’un rail ou des fils encastrés, pour permettre le chargement par conduction. Ce système peut être utilisé aussi bien par les voitures particulières que par les véhicules utilitaires lourds. Les voitures peuvent être rechargées en mouvement grâce à un bâton ou un bras qui s’étend depuis le véhicule et entre en contact avec le rail conducteur.
- Chargement par induction : Le chargement par induction est une technique de chargement sans fil qui transfère l’énergie à une bobine dans un véhicule électrique à l’aide d’un équipement spécialisé installé sous la route. La bobine de la voiture charge alors la batterie avec l’énergie qu’elle a reçue.
Avantages des routes électriques
Les routes électriques offrent de nombreux avantages qui pourraient révolutionner le paysage du transport électrique. Voici quelques-uns des principaux avantages de cette technologie innovante :
Chargement pratique et continu
Les routes électriques offrent plusieurs avantages, mais la commodité est certainement l’un des plus importants. En rechargeant les voitures électriques sur la route, les propriétaires de VE n’ont plus besoin de s’arrêter fréquemment à des stations de recharge. Cette intégration transparente de la recharge dynamique dans les trajets quotidiens élimine la nécessité de séances de recharge prolongées, améliorant ainsi la praticité des véhicules électriques pour un usage courant et réduisant les temps de trajet.
Autonomie accrue et taille réduite des batteries
Sur les routes électrifiées, la charge dynamique permet aux véhicules électriques d’aller plus loin avec des batteries plus petites. Les voitures ne sont plus limitées par la capacité de leurs batteries, puisqu’elles ont la possibilité de se recharger pendant qu’elles se déplacent. L’autonomie accrue des véhicules électriques les rapproche des voitures classiques, ce qui atténue les craintes des propriétaires de VE de tomber en panne sèche.
En outre, les fabricants de véhicules électriques sont en mesure de construire des véhicules dotés de batteries plus petites, ce qui réduit les coûts et le poids, grâce à la possibilité de recharger en déplacement. Les batteries plus petites sont également plus respectueuses de l’environnement, car elles nécessitent moins de matières premières pour leur production et génèrent moins de déchets.
Service ininterrompu des flottes électriques
Le service des flottes électriques, y compris les camionnettes de livraison, les camions longue distance, les bus électriques et les robotaxis, pourrait être complètement transformé par les routes électriques. Les routes électriques réduisent la nécessité d’arrêts planifiés pour la recharge en offrant une recharge continue en cours de route, ce qui permet à ces véhicules de fonctionner en permanence. Cela permet de stimuler la productivité globale, de réduire les temps d’arrêt et d’améliorer l’efficacité des flottes électriques.
Impact minimal sur l’environnement
En encourageant l’adoption des véhicules électriques et la mise en place de routes électriques, cette initiative contribue à un environnement plus propre et plus vert en réduisant les émissions de carbone dues aux transports. L’apparition des premières routes électriques au monde marque une étape décisive vers le transport durable, jouant un rôle essentiel dans la lutte contre le changement climatique et ouvrant la voie à un avenir plus propre, notamment dans le cadre des projets visant à atteindre la neutralité carbone d’ici à 2050.
Défis pour les routes électriques
Coût de la mise en œuvre et de la maintenance
L’intégration de la technologie de recharge dans l’infrastructure routière existante représente un processus complexe et coûteux, nécessitant une main-d’œuvre qualifiée et des ressources considérables. En plus des coûts matériels, l’investissement initial englobe la planification minutieuse des fermetures de routes et la logistique rigoureuse de l’installation. Une fois installés, ces systèmes requièrent une maintenance régulière afin de garantir leur sécurité et leur fonctionnement optimal tout au long de leur durée de vie. “Les coûts élevés associés à ces composants peuvent représenter un défi majeur pour leur adoption à grande échelle, nécessitant des investissements substantiels de la part des secteurs public et privé.
Difficultés techniques
Le développement d’un système de transfert d’énergie fiable et efficace, capable de fonctionner dans des conditions de circulation variées et par tous les temps, représente un défi complexe. Maintenir une connexion physique stable et sécurisée entre la voiture et la route peut s’avérer difficile pour les systèmes conducteurs, notamment lors de déplacements à grande vitesse ou dans des conditions météorologiques défavorables. Les systèmes de charge inductive, tout en évitant le contact direct, doivent être hautement efficaces pour minimiser les pertes d’énergie pendant le transfert. Les deux systèmes doivent être suffisamment résistants pour supporter l’usure résultant d’une utilisation constante et être modulables pour s’adapter aux différents types de véhicules et aux conditions variables des routes.
Questions de sécurité
L’intégration de composants électriques à haute tension dans les revêtements routiers soulève des préoccupations légitimes en matière de sécurité, notamment lors de l’utilisation de techniques de charge conductrice qui exposent des matériaux vulnérables. Préserver la sécurité des piétons, des cyclistes, des animaux et des conducteurs de véhicules non électriques est essentiel. Il est primordial de garantir que le système ne peut pas déclencher d’incendie ou créer d’autres dangers, notamment en cas de conditions météorologiques difficiles comme des inondations ou des tempêtes de neige, tout en minimisant le risque de choc électrique en cas d’accident ou de dysfonctionnement.
L’avenir des routes électriques
Les routes électriques, à l’image des routes suédoises innovantes, ouvrent la voie à un avenir prometteur pour le transport électrique. Alors que les nations du monde entier consacrent des ressources à la recherche et au développement, l’avenir semble prometteur pour une augmentation des projets de routes électrifiées. Les autoroutes électriques nécessitent des investissements considérables dans les infrastructures ainsi qu’un effort synergique de la part des gouvernements, des entreprises technologiques et du secteur automobile pour s’intégrer à grande échelle dans le tissu de nos déplacements quotidiens.
La stratégie avant-gardiste de la Suède visant à renforcer son infrastructure routière électrique de 3 000 kilomètres supplémentaires d’ici à 2045 souligne l’engagement du pays en faveur du transport durable, une initiative qui a attiré l’attention de Wionews. Cette ambition n’est pas isolée : des pays comme l’Italie, le Royaume-Uni, les États-Unis et l’Inde s’aventurent également dans le domaine des routes électriques en soutenant des projets pilotes. Le partenariat de recherche CollERS 2 entre la Suède, l’Allemagne et la France illustre brillamment la collaboration mondiale, visant à échanger des connaissances et à accélérer le déploiement des réseaux de véhicules électriques.
Conclusion
Les autoroutes électriques ouvrent la voie à une ère de transformation du transport électrique. Ces systèmes pionniers offrent une réponse transparente et efficace aux défis liés à la possession d’un véhicule électrique en facilitant la recharge en déplacement. Ils promettent une plus grande autonomie des véhicules électriques, des batteries plus petites et plus abordables, ainsi qu’un fonctionnement continu des flottes électriques. Toutefois, il convient de prêter attention aux défis que posent les routes électriques avant qu’elles ne soient adoptées à grande échelle. Parmi les obstacles à surmonter figurent des coûts importants, des problèmes de sécurité et des considérations technologiques.
À mesure que les investissements dans la recherche, le développement et l’infrastructure augmentent, la vision d’un vaste réseau de routes électriques se rapproche de la réalité. Grâce à leur capacité à réduire les émissions de carbone et à favoriser un avenir plus vert et plus durable, les routes électriques sont prêtes à redéfinir nos normes de déplacement et à remodeler le secteur des transports.
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FAQ
An electric road, e-road, or electric highway is a road which enables an electric vehicle (EV) to charge on-the-go, rather than at charging points in various locations.
Electric roads charge vehicles using either conductive or inductive charging methods. Conductive charging involves direct electrical contact between the vehicle and charging elements in the road, such as embedded wires or rails. Inductive charging, on the other hand, uses electromagnetic fields generated by coils embedded in the road to transfer energy wirelessly to coils in the vehicle. Both methods allow electric vehicles (EVs) to be charged as they drive, eliminating the need to stop at charging stations.
Yes, electric roads are designed with safety as a paramount concern. For inductive charging systems, since the charging occurs wirelessly, there are no exposed electrical components, reducing the risk of electric shock. Conductive systems are designed to activate only when a compatible vehicle is directly over them, minimising safety risks.
Electric roads can significantly reduce greenhouse gas emissions by facilitating the increased use of electric vehicles. By eliminating range anxiety and reducing the need for large, heavy batteries, electric roads can make EVs more efficient and appealing, leading to a decrease in the use of fossil fuel-powered vehicles. Moreover, if powered by renewable energy sources, electric roads can contribute to a significant reduction in the carbon footprint of the transportation sector.
Currently, only electric vehicles equipped with compatible technology can use electric roads. For inductive charging, vehicles need to be fitted with a receiver coil compatible with the road’s electromagnetic system. For conductive charging, vehicles require a physical connection mechanism. As electric road technology develops and is standardised, it’s expected that more vehicles will be manufactured with built-in compatibility, or retrofitting options will become available for existing EVs to ensure broad access to the benefits of electric roads.
Yes, the Scandinavian country is building the first ever permanently electrified roadway, which will allow EVs to charge while they travel. This innovative e-motorway, which is expected to be completed in 2025, promises to transform EV infrastructure and eliminate a significant barrier to the technology.
The eRoadArland Group estimates that the cost of electrifying 12,000 miles of roads in Sweden would cost around $9.5 billion, but that money would be recovered in three years. Drivers who use the electrified road will be billed in part to cover some of these expenses.
