Adieu les stations-service : la France va tester une première autoroute du futur

L’époque où les longs trajets étaient un frein pour les véhicules électriques pourrait être un vieux souvenir. Le concept des e-autoroutes est en test dans plusieurs pays. En avril 2022, la Suède a ouvert la voie en convertissant un tronçon de 20 kilomètres de l’autoroute E20 en une route électrifiée, une première à l’échelle mondiale. Le projet initial se focalise sur la recharge des camions en cours de route, avant d’envisager la même technologie pour les voitures particulières.

Parallèlement, la France a entrepris des tests de recharge pour voitures et camions électriques sur l’autoroute A10 près de Paris, en juillet 2022. Le projet s’appuie sur deux technologies principales : d’une part, des bobines magnétiques intégrées au bitume (système inductif) permettent de recharger les batteries par induction, à l’instar des smartphones, d’autre part, un rail au ras du bitume (système conducteur) donne la possibilité aux véhicules équipés de se brancher directement au sol.

Diminuer la taille des batteries des véhicules électriques

Ces « routes électriques » pourraient potentiellement réduire de 62 à 71 % l’autonomie nécessaire pour un usage normal des voitures, diminuant par conséquent la taille de leurs batteries, selon une étude de l’université de Göteborg (Suède). Ce serait une avancée significative, non seulement en termes de confort pour les utilisateurs, mais aussi de respect de l’environnement, car la réduction de la taille des batteries implique une moindre consommation de métaux rares.

Selon cette même étude, les économies réalisées sur les batteries seraient suffisantes pour financer ces routes électriques. Louis du Pasquier, en charge du projet chez Vinci, précise que l’objectif de ces essais à grande vitesse sur l’A10 est de « lever les dernières questions qui restent, avant de déployer ces technologies à grande échelle, sur des centaines ou des milliers de kilomètres ».

Mise en œuvre et déploiement de la technologie en France

Les premiers tests sur route fermée auront lieu en septembre 2023 à Rouen sur une piste du Cerema, un établissement public sous la tutelle du ministère de la Transition écologique. Ensuite, ces systèmes de recharge dynamique seront installés sur quatre kilomètres de la voie de droite de l’A10 dans le sens Paris-Orléans, en amont du péage de Saint-Arnoult-en-Yvelines. Les chargeurs ne s’activeront évidemment qu’avec les véhicules compatibles. L’expérimentation sur l’A10 se déroulera sur une période de trois ans, avec un financement de 26 millions d’euros. Ce projet est soutenu par le plan public France 2030, par l’intermédiaire de la Banque publique d’investissement (BPI).

L’autoroute du Mont-Blanc (Haute-Savoie) s’apprête également à tester une solution de « frotteur », initialement développée par Alstom pour les tramways. Les véhicules équipés d’un dispositif rétractable pourront collecter l’électricité depuis une piste d’alimentation insérée dans la couche de roulement de la chaussée.

Les systèmes de charge en compétition

En ce qui concerne le mode de charge de ce type d’autoroute, trois systèmes sont actuellement en lice : les systèmes caténaires, les systèmes inductifs et les systèmes conducteurs.

• Les systèmes caténaires, déjà utilisés pour les trains et les tramways électriques, fonctionnent grâce à des câbles aériens (caténaires) suspendus au-dessus de la route, auxquels les véhicules peuvent se connecter pour recevoir de l’électricité en roulant. Cependant, leur installation requiert des structures aériennes coûteuses et peut nuire à l’esthétique du paysage.
• Les systèmes inductifs utilisent la technologie de charge par induction, qui permet la transmission d’énergie électrique sans fil entre deux bobines, l’une étant intégrée à la chaussée et l’autre au véhicule. Ce système présente l’avantage d’être sans contact et d’avoir un impact visuel plus faible, mais peut être coûteux à mettre en place et présente des défis en termes d’efficacité énergétique et de compatibilité entre les véhicules.
• Les systèmes conducteurs utilisent des rails conducteurs intégrés dans la chaussée pour transmettre l’électricité. Bien qu’ils nécessitent des travaux d’infrastructure importants, ces systèmes pourraient offrir une solution plus discrète que les caténaires.

D’autres solutions complémentaires

Les autoroutes électrifiées représentent une solution innovante pour l’autonomie des voitures et camions électriques. Néanmoins, d’autres solutions complémentaires se dessinent, comme les bornes de recharge rapide et le système d’échange de batterie.

Une entreprise a développé un système de recharge par induction extrêmement prometteur pour les véhicules électriques. Ce système délivre une puissance exceptionnelle, atteignant jusqu’à 500 kW, sans nécessiter l’utilisation de câbles. Cette technologie offre la possibilité de recharger la batterie d’un véhicule électrique sans fil, en seulement quelques minutes.

En parallèle, le système d’échange de batterie, ou « swap » en anglais, propose une solution efficace pour réduire le temps de recharge. Il permet de remplacer la batterie déchargée d’un véhicule par une batterie pleine en quelques minutes seulement. Ces technologies complémentaires sont autant de solutions pour augmenter l’autonomie des véhicules électriques et faciliter leur adoption généralisée.