Charged Up : le marché des infrastructures électriques et son rôle pour l'IoT
Le marché des infrastructures pour véhicules électriques en Amérique du Nord et en Europe devrait passer de 3,4 millions de points de charge connectés en 2020 à 7,6 millions d’euros d'ici à 2025.
La connectivité cellulaire est utilisée dans près de 50 % des installations de véhicules électriques en Europe et en Amérique du Nord.
L'infrastructure de recharge des véhicules électriques est devenue une activité mondiale pour l’IoT, dont les principales sont l’Amérique du Nord, l'Europe et La Chine, qui dominent ce marché et développent leurs activités.
Il existe différentes technologies et normes de recharge, mais quelques entreprises tels que Tesla ont établi une norme mondiale.
De grandes sociétés de recherche telles que Gartner, Berg Insight et Counterpoint, confirment la croissance rapide du nombre de bornes de recharge pour véhicules électriques connectées à l'IoT. La plupart des grandes entreprises en Europe, Amérique du Nord et Chine ont migré vers les technologies IoT ou ont commencé à les intégrer en raison des bénéfices toujours plus importants qu'elles apportent. Environ 50 % des principaux fournisseurs de charge pour véhicules électriques utilisent des réseaux cellulaires pour la connectivité IoT afin de répondre aux préoccupations en matière de sécurité, d'améliorer les infrastructures stratégiques et de satisfaire aux exigences d'interopérabilité.
Croissance de l'IoT dans les véhicules électriques : les chiffres et les entreprises principales parlent
Malgré les difficultés posées par la pandémie du COVID-19, les perturbations de la chaîne de distribution et la crise de l'énergie, le marché des véhicules électriques reste un marché en pleine croissance. La croissance des véhicules électriques améliore les profils environnementaux, sociaux et de gouvernance (ESG) des entreprises et implique davantage d'investisseurs socialement responsables. L'Union européenne a introduit le programme "Fit for 55", dont l'objectif est de réduire d'au moins 55 % les émissions de gaz à effet de serre d'ici à 2030. Simultanément, l'administration Biden a proposé l'idée d'une utilisation de 50 % de véhicules électriques. Dans ce contexte, la connectivité IoT contribue grandement à l'optimisation de l'infrastructure de recharge des véhicules électriques, la rendant plus efficace et plus durable.
Les capteurs et les réseaux IoT sont largement utilisés dans les stations de recharge mobiles, ce qui les rend plus accessibles aux conducteurs. Les rôles du matériel, des logiciels et de la connectivité de l'IdO sont très variés, notamment en ce qui concerne les opérations d'optimisation et la maintenance des stations, ou le transfert ininterrompu de données vers le nuage.
Berg Insight prévoit que d'ici 2025, l'Europe et l'Amérique du Nord atteindront 7,9 millions de points de charge de véhicules électriques interconnectés. En 2020, il y avait 3,4 millions de points de charge déclarés. En outre, au début de l'étude, environ 50 % des points de charge en Europe et 40 % en Amérique du Nord étaient équipés d'une connectivité cellulaire. Ces stations s'appuient principalement sur des technologies telles que le Wi-Fi, le GPRS ou la 4G pour la communication entre les opérateurs de points de charge et les conducteurs de véhicules électriques, tandis que les autres stations sont des dispositifs traditionnels non connectés.
Selon les projections de Gartner, d'ici 2026, les véhicules de marque chinoise devraient représenter plus de 50 % du total des ventes mondiales de véhicules électriques, ce qui signifie une croissance potentielle des dispositifs de recharge pour véhicules électriques correspondants dans les années à venir.
Vous trouverez ci-dessous un aperçu des fournisseurs d'équipements de recharge pour véhicules électriques en fonction des deux régions mentionnées.
Pour plus d'informations sur les régions, fournisseurs et logiciels, voir l'étude suivante réalisée par :
Berg Insight : Infrastructure de recharge pour véhicules électriques en Europe et en Amérique du Nord
Gartner : Gartner estime que 2023 est l'heure de vérité pour les véhicules électriques à batterie
Counterpoint : Archives des infrastructures de recharge - Counterpoint (counterpointresearch.com)
Relations entre les capteurs et les réseaux IoT dans le cadre de la recharge des véhicules électriques
Les réseaux IoT peuvent simplifier la transition vers une adoption plus large des VE en fournissant des données en temps réel aux conducteurs, sans interruption. Les capteurs dotés de fonctionnalités de surveillance évaluent en permanence l'état de fonctionnement des équipements de charge. Il s'agit notamment d'examiner les composants d'alimentation électrique, la stabilité de la tension et l'intégrité du câble de charge, entre autres paramètres. Ils transmettent ces informations aux systèmes de gestion centraux et, en cas de dysfonctionnement, des protocoles de maintenance automatisés peuvent être déclenchés et l'assistance de techniciens est programmée.
Les données provenant de ces stations de recharge aident les opérateurs de points de charge connectée (CPO) et autres services à fonctionner de manière plus efficace. En partageant les données d'utilisation, les opérateurs de points de charge et autres services peuvent collaborer pour gérer efficacement les pics de demande et réduire les pointes de consommation d'électricité.
Écosystème de recharge des véhicules électriques
L'infrastructure des véhicules électriques connectée à l'IoT fonctionne grâce à un réseau de composants et de parties prenantes. Les véhicules électriques (VE) interagissent avec les points de charge, en utilisant les réseaux IoT pour communiquer avec l'équipement du point de charge. Les opérateurs de points de charge gèrent les unités de charge, assurant l'alimentation électrique et la distribution de l'énergie, tandis que les systèmes de données sur le cloud collectent et traitent les informations. Les opérateurs d'itinérance facilitent l'accès transparent aux points de charge, et les services d'eMobilité relient le tout, offrant des solutions complètes que ce soit aux utilisateurs de VE ou aux fournisseurs d'infrastructures.
Découvrir les aspects de sécurité : OCPP et DNS
Il est évident que les projets de recharge de véhicules électriques, souvent déployés pour une durée pouvant aller jusqu'à 10 ans, ont besoin de fiabilité. La connectivité IoT garantit que les fournisseurs de charge de véhicules électriques peuvent traiter efficacement les transactions et fournir des données télémétriques en temps réel, surveiller et gérer à distance, réduisant ainsi les coûts d'exploitation et améliorant le temps de fonctionnement.
L'Open Charge Point Protocol (OCPP) est une norme pour les stations de recharge de véhicules électriques, mais les versions antérieures ne comportaient pas de mesures de sécurité complètes. La connectivité cellulaire peut remédier à ces lacunes, en particulier avec la version 2.0 de l'OCCP, en établissant des canaux de communication sécurisés et cryptés et en évitant les cybermenaces potentielles.
Parallèlement, les services DNS privés sont vulnérables aux attaques, ce qui présente des risques pour les chargeurs de véhicules électriques. Les chargeurs connectés au réseau cellulaire peuvent contourner les services DNS publics en utilisant des serveurs DNS privés au sein de l'infrastructure du fournisseur de services cellulaires (CSP), ce qui garantit une protection contre les attaques externes.
La connectivité cellulaire permet aux fournisseurs de services de points de charge d'avoir une visibilité sur les données, ce qui améliore la détection des intrusions. Les données relatives à la consommation, aux erreurs de connectivité et aux schémas de trafic peuvent être collectées de manière centralisée, ce qui permet de réagir rapidement à d'éventuelles atteintes à la sécurité. En analysant la consommation de données et les erreurs de réseau, les fournisseurs de services peuvent rapidement identifier et atténuer les menaces à la sécurité, garantissant ainsi des services de recharge ininterrompus.
Gestion de la disponibilité des infrastructures, de l’angoisse de l'autonomie et de l'interopérabilité
L'adoption généralisée des véhicules électriques (VE) se trouve face à un défi de taille lié à la disponibilité de l'infrastructure de recharge. Ce problème se pose en particulier dans les régions rurales et moins densément peuplées, où la rareté des stations de recharge peut dissuader les acheteurs potentiels de véhicules électriques de franchir le pas. La technologie IoT cellulaire permet de surveiller et de gérer en temps réel les stations de recharge existantes. Elle aide à identifier les zones à forte demande et facilite l'installation stratégique de nouvelles stations de recharge.
D'autre part, l'angoisse de l'autonomie, c'est-à-dire la crainte de manquer de batterie avant d'atteindre une station de recharge, est devenue le deuxième obstacle le plus important à l'adoption des VE, dépassant le coût initial. Grâce à la connectivité IoT, les VE peuvent accéder à des informations instantanées sur les stations de recharge situées à proximité. Les conducteurs peuvent recevoir des notifications et des recommandations sur le moment et le lieu de la recharge en fonction de leur itinéraire et de la capacité restante de leur batterie.
Les normes de recharge varient souvent d'une région à l'autre et d'un réseau de recharge à l'autre, ce qui crée des problèmes de compatibilité pour les propriétaires de VE qui peuvent trouver difficile d'utiliser différents réseaux de recharge. La connectivité IoT sert de pont entre les différentes normes de recharge. Lorsqu'un propriétaire de VE branche son véhicule sur une borne de recharge, le système d'IoT cellulaire identifie les besoins du véhicule et communique avec la borne pour garantir l'utilisation du bon protocole de recharge. Cette interopérabilité simplifie le processus de recharge et le rend plus simple pour les conducteurs de VE.
Différentes normes de charge (Europe, Amérique du Nord, Japon, Chine, et à échelle mondiale)
En résumé
L'expansion des bornes de recharge de VE connectées à l'IoT est le signe d'une réponse solide aux défis auxquels est confrontée l'industrie des VE. Notamment, les acteurs clés d'Europe, d'Amérique du Nord et de la Chine adoptent rapidement les technologies IoT, près de la moitié d'entre elles employant des réseaux cellulaires pour améliorer la sécurité, stimuler les stratégies d'infrastructure et répondre aux demandes d'interopérabilité. Les réseaux cellulaires modifient le secteur de la recharge des VE, en le rendant plus efficace et plus sûr, et en s'orientant vers un avenir plus durable.