CHARLIE

Contexte global
Nos sociétés doivent réduire les Gaz à Effet de Serre (GES) de manière significative pour limiter le réchauffement climatique [IPCC 2023]. En Europe, le secteur du transport est devenu le plus émetteur des GES, mais aussi le seul secteur dont les GES sont en augmentation. La Commission Européenne a décidé d’arrêter la vente des véhicules thermiques neufs en 2035. Une montée en puissance des véhicules électrifiés est donc nécessaire. Si la vente des véhicules électriques est en croissance, sa progression est encore loin de l’objectif de 2035 pour remplacer les véhicules thermiques neufs. Parmi les raisons de ce frein à la transition vers l’électromobilité (e-mobilité), on note des raisons socio-économiques : les potentiels utilisateurs ont une certaine reluctance à un tel changement [Zhou 2023] ou des questionnements sur la disponibilité des systèmes de charge. De nouveaux véhicules électriques et leurs infrastructures de charge associées sont donc à développer, mais en prenant mieux en compte les demandes « usager ».

Le programme interdisciplinaire CUMIN (Campus Universitaire à Mobilité Innovante et Neutre en carbone) de l’Université de Lille, vise à mettre en place des méthodes et outils pour favoriser le développement de l’électromobilité. Le campus « Cité Scientifique » est pris comme démonstrateur de CUMIN. Trois laboratoires de « Sciences & Technologies » (ST) sont impliqués (L2EP, LaMcube, LAO), avec 3 laboratoires de Sciences Humaines & Sociales (SHS) en partenariat fort (TVES, CLERSE, GERiiCO), ainsi que des partenaires internationaux (Université du Québec à Trois Rivières, Canada, dans le cadre du Laboratoire Associé International eCAMPUS, Rochester Institute of Technology, USA et University of Ghent, Belgique). Un des nouveaux objets de CUMIN est la mise en place d’une base de données ouvertes sur les résultats de ce programme, en particulier sur les pratiques des charges de véhicules électriques.

Acceptabilité à la transition vers les véhicules électriques
Dans le cadre de l’analyse des perceptions « usager » le projet CUMIN-SARA (Social Acceptances of e-vehicles in Restricted Areas), le L2EP et le TVES collaborent au travers des essais de conduite de la Nissan Leaf de la plateforme « eV » (électricité & Véhicule) du L2EP. Dans les questionnaires réalisés sur plus de 120 usagers, la première réticente à l’achat d’un véhicule électrique reste le cout d’investissement. Le second point d’inquiétude reste la charge du véhicule électrique. Les questionnaires étant pour le moment très généraux, cette perception sur la charge reste à développer.

Différentes études de CUMIN ont montré que la pratique de charge peut impacter fortement le vieillissement d’une batterie. Par exemple une charge journalière pour un cycle de 40 km par jour mène à un vieillissement 30% plus important qu’une charge par semaine. Il serait intéressant de faire une analyse des diverses pratiques des charges selon le type d’usager est donc à mener.

D’autre travaux des CUMIN ont montré que la charge de véhicules électriques est fortement dépendante de la température ambiante. En particulier, sur une charge lente, le temps de charge pout être doublé en basse température. Or, un vieillissement accéléré impacte indirectement les usagers qui doivent alors remplacer leur batterie plus vite.

Problématiques
La charge de véhicules électriques est donc un élément important dans le développement des infrastructures de charges et dans l’acceptabilité des usagers de véhicules thermiques à commuter vers ces véhicules électriques.

Le déploiement d’infrastructure de charge demande une meilleure connaissance des usages des utilisateurs de VE pour répondre à la demande. Ce point est particulièrement sensible dans le cas de stations de charge liées à des énergies renouvelables : quel dimensionnement des systèmes de production (panneaux photovoltaïques) et de stockage (batteries) ? Quelle gestion d’énergie ? Quelles différences selon les saisons ? Ces questions sont abordées dans le projet structurant de l’axe 3.
L’acceptabilité de la mobilité électrique passe aussi par la disponibilité des points des recharges, mais aussi des informations pertinentes que l’on peut offrir aux usagers : quelle stratégie de charge pour minimiser son impact environnemental tout en assurant son trajet ? Comment adapter sa charge selon les saisons (charge plus longue l’hiver) ?

Verrous scientifiques
Cette meilleure connaissance des charges des véhicules électriques nécessite des réponses socio-comportementale (usages, acceptabilité de changer les pratiques de charge…) mais aussi technologique (impact des divers types de charges sur la durée de vie, impact des saisons sur le temps de charges…).

Une approche couplée en sciences humaines & sociales et sciences & technologies est donc nécessaire avec toutes les difficultés d’articulations pertinentes. Sur l’aspect socio-comportement, les différents usages et besoins sont à considérer, en particulier leurs variabilités en fonction des saisons (exemple de charges plus fréquentes en hiver). Sur l’aspect technologique, les différentes pratiques sont à prendre en compte pour étudier leur impact sur le vieillissement des batteries, en particulier en fonction des saisons. Le couplage de ces divers aspects devrait mener à

• L’estimation du besoin de charge selon les usagers et selon les saisons, permettant aux gestionnaires de réseau de déployer plus efficacement des infrastructures de charge et de les gérer de manière plus pertinente.
• Des recommandations d’usages selon les saisons permettant aux usagers d’améliorer le rapport coût/bénéfice/impact environnemental.