Les ventes de véhicules électriques ayant atteint des niveaux records en 2023, elles devraient encore progresser. Soutenue par les décideurs politiques, les fournisseurs de bornes de recharge et les constructeurs automobiles, l'expansion des véhicules électriques s'accélère. Cependant, des défis subsistent en matière de fiabilité de la recharge et d'accès aux bornes, qui freinent désormais cette expansion généralisée. Aujourd'hui, nous allons analyser les problèmes et les solutions présentés dans le rapport annuel de fiabilité de ChargerHelp.
Comme l'ont souligné plusieurs chercheurs, les longs trajets en véhicule électrique peuvent encore s'avérer difficiles en raison des problèmes de charge. Ce rapport fournira des données et une analyse sur l'état des infrastructures et des identités de recharge des véhicules électriques, causes principales des pannes de charge. De plus, les informations et recommandations présentées ici offrent des pistes pour surmonter ces difficultés et améliorer la fiabilité.
Points saillants - Constatations et recommandations
- La fiabilité réelle de la charge est souvent insuffisante par rapport au temps de disponibilité signalé.
- Après avoir analysé 26 % des stations, il apparaît clairement que des problèmes logiciels et une surestimation de l'état des bornes de recharge minent la confiance des conducteurs, ce qui a un impact négatif supplémentaire sur l'expérience de recharge des véhicules électriques.
- Les bornes de recharge pour véhicules électriques anciennes et celles dont l'historique de construction est plus long sont plus susceptibles d'avoir des taux de temps d'arrêt plus élevés.
- Après avoir étudié 20 opérateurs de réseaux de recharge, une division a été observée. 10 à 20 % des stations étaient hors service tandis que d'autres affichent constamment de bons résultats. Parmi les ports DCFC mentionnés, seuls 4 réseaux ont une part importante de ports, mais la plupart de leurs ports étaient hors service.
- Les causes des temps d'arrêt et des échecs de recharge sont multiples. De plus, l'état du système de paiement est étroitement lié aux temps d'arrêt de la borne.
- La résolution des problèmes liés aux stations réduira la charge pesant sur l’exploitation et la maintenance des bornes de recharge pour véhicules électriques.
- Accessibilité des données incluse via OCPP doit être assurée.
- Grâce à des protocoles de rapport de données standardisés, mesurez efficacement le temps de disponibilité.
- Maintenir un financement spécifique à l'exploitation et à la maintenance pour entretenir et renouveler l'infrastructure EVSE.
- Mise en œuvre de protocoles de dépannage standardisés avec une couverture de garantie complète.
- Promotion des meilleures pratiques à l’échelle de l’industrie, tout en élargissant la formation et la certification des techniciens.
Problèmes et solutions dans le rapport annuel de fiabilité de ChargerHelp
La question ultime : puis-je recharger mon véhicule électrique quand et où j’en ai besoin ?
Pour répondre à cette question et trouver des solutions pertinentes, cette évaluation de l’infrastructure de recharge américaine examinera de plus près et plus en détail la fiabilité des bornes de recharge.
Constatations ou problèmes
Les 3 catégories interdépendantes d’idées explorées sont :
- Écart entre le temps de disponibilité réel et le temps de disponibilité signalé.
- Comment l’âge, le réseau et l’état des bornes de recharge pour véhicules électriques affectent la fiabilité.
- Facteurs conduisant à des temps d’arrêt et mesures pour améliorer la disponibilité.
Voici les six principaux résultats de l’analyse.
- La disponibilité réelle est souvent inférieure à la disponibilité déclarée.
- L’inexactitude des logiciels aggrave les problèmes de fiabilité et réduit la confiance des conducteurs.
- L'âge de l'équipement est corrélé aux temps d'arrêt et aux variations de fiabilité selon l'état.
- La fiabilité de la charge varie considérablement selon le réseau.
- Il existe de multiples causes de temps d'arrêt et d'échec de sessions de charge avec certains problèmes dominants.
- La résolution des problèmes liés aux stations peut réduire la charge pesant sur l’exploitation et la maintenance des bornes de recharge pour véhicules électriques.
CONSTATATION 1 – Le temps de disponibilité réel est souvent inférieur au temps de disponibilité signalé.
Disponibilité réelle – Elle fait référence à l'expérience réelle des conducteurs de véhicules électriques pendant la recharge de leurs véhicules, comparée à l'état signalé par les stations ou les réseaux via des applications, OCPP ou des API logicielles.
Lors de l'analyse, un écart notable est apparu entre les deux chiffres (disponibilité réelle et disponibilité déclarée). Les experts de ChargerHelp ont vérifié plus de 4 800 bornes de recharge. Environ 15.4 % d'entre elles ont été signalées comme non fonctionnelles, tant par le logiciel que par une inspection sur place. Cependant, 26.3 %, un nombre considérable, ont été signalées comme défaillantes . Environ 15 % des bornes ont été déclarées en ligne et disponibles, tant par des tests sur place que par le logiciel.
Selon Paren , la disponibilité réelle moyenne des stations, tous réseaux confondus, est de 84 %, contre 92 % déclarés par les stations elles-mêmes. La fourchette estimée se situe entre 72 et 87 %, tandis que la fourchette déclarée est de 79 à 100 %. Le taux de réussite des recharges était de 84 %, avec une variation de 69 à 94 % selon le réseau. En appliquant le taux de disponibilité réel, le nombre de ports L2 et DCFC hors service était plus proche de 15 à 18 %.
Raison : Le logiciel surestime systématiquement la disponibilité de la station, sa capacité à recharger le véhicule en continu et son état à un instant donné.
Solution – Application d’un coefficient de corrélation pour comprendre l’état de l’infrastructure de recharge publique aux États-Unis.
CONSTATATION 2 – L’inexactitude des logiciels aggrave les lacunes en matière de fiabilité et réduit la confiance des conducteurs.
Les techniciens de terrain de ChargerHelp ont constaté que 16 % des informations relatives à l'état opérationnel et en ligne des bornes de recharge pour véhicules électriques étaient erronées (voir figure 4). Par ailleurs, 10 % des bornes n'ont pas réussi le test de charge . Il s'agissait des bornes dont l'état en ligne et de fonctionnement correspondait à celui affiché par l'application et lors des tests physiques. Environ 26 % des bornes de recharge étudiées présentaient des erreurs logicielles et des dysfonctionnements.
- Faux positif – 1.9 % des stations
- Faux négatifs – 10.5 % des stations
- Erreurs d'occupation – 3.6 % des stations
- Panne de station non documentée – 10.3 % des stations
CONSTATATION 3 – L'âge de l'équipement est corrélé aux temps d'arrêt et à la façon dont la fiabilité varie géographiquement selon l'État
Il existe un lien direct entre l'âge des infrastructures de bornes de recharge pour véhicules électriques et leur baisse. Comme prévu, les anciennes bornes ont enregistré une baisse plus marquée, avec une nette évolution vers la quatrième année.
De plus, les États disposant de telles stations présentent des pourcentages plus élevés de stations hors service. Fin 2023, les États américains comptaient plus de 1 000 bornes de recharge publiques de niveau 2 et de courant continu (DCFC), selon les données de l'AFDC couvrant l'est, l'ouest, le sud et le Moyen-Orient (voir figure 8). Parmi celles-ci, 4.7 % étaient hors service , ce pourcentage variant de moins de 1 % dans le Dakota du Nord et l'Alaska à 10 % à Washington D.C.
Facteurs liés :
- Affiliation politique dominante (État rouge, violet ou bleu)
- Population de l'État
- Réputation de l'État (compatible/non compatible avec les véhicules électriques)
- Taille du marché des véhicules électriques
CONSTATATION 4 – La fiabilité de la charge varie considérablement selon le réseau.
L'analyse de 20 opérateurs de réseaux de recharge disposant d'au moins 500 bornes a révélé que très peu de stations étaient signalées comme hors service. En revanche, 10 à 20 % des stations d'autres opérateurs étaient régulièrement indisponibles . Tel était le scénario fin 2023.
Les ports de niveau 2 présentent des taux de panne signalés faibles, de l'ordre de 0 à 10 %. En revanche, des taux de panne de 10 à 70 % ont été enregistrés pour les bornes de recharge rapide en courant continu (DCFC) des principaux réseaux. Il apparaît donc évident qu'une mauvaise expérience pour un conducteur de véhicule électrique n'est pas nécessairement liée à un port ou une station spécifique. Selon Paren, certains réseaux affichent plus facilement un statut incorrect de la station dans l'application, tandis que d'autres réseaux sont susceptibles d'entraîner des tentatives de recharge infructueuses.
Facteurs affectant la fiabilité et les temps d’arrêt des bornes de recharge pour véhicules électriques, autres que l’opérateur du réseau.
- Réseaux avec matériel EVSE homogène mono-OEM
- Réseaux avec une composition hétérogène d'une myriade de fabricants de matériel EVSE
- Modèle de fonctionnement
- Opérateurs de type momand-pop
CONSTATATION 5 – Les causes des temps d’arrêt et des sessions de charge échouées sont multiples, même si certains problèmes dominent.
Plusieurs signes de dommages ont été constatés, notamment des problèmes de connecteurs, de câbles, d'écrans et d'armoires. Les éléments les plus fréquemment endommagés étaient les enrouleurs et les écrans (voir figure 19). Le bon fonctionnement des systèmes de paiement est directement lié à la disponibilité des postes de travail. Les postes fonctionnels présentent peu ou pas de problèmes de paiement, tandis que d'autres ont des systèmes de paiement défectueux ou hors service.
D'après l'analyse de ChargerHelp, les problèmes les plus fréquents étaient les pannes ou dommages de composants internes , suivis des problèmes de communication et de logiciel. Ces deux types de problèmes représentent à eux seuls plus des deux tiers de l'ensemble des incidents. Les problèmes électriques et les dommages sur site, quant à eux, représentent environ 2 % de l'ensemble des incidents.
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CONSTATATION 6 – S’attaquer aux problèmes des stations peut alléger une charge disproportionnée sur l’exploitation et la maintenance des bornes de recharge pour véhicules électriques.
L'analyse de ChargerHelp portant sur plus de 32,000 4 bornes de recharge pour véhicules électriques (ERV) a révélé que les demandes d'intervention étaient à l'origine de 66 % des problèmes. Seules 2.5 % des bornes nécessitaient quatre demandes d'intervention ou plus , ce qui engendrait des difficultés pour les ressources d'exploitation et de maintenance. Il en réduisait la disponibilité et la fiabilité du réseau.
D'après les données de Paren, au second semestre 2023, la moitié des stations de recharge rapide en courant continu (DCFC) ont subi au moins une panne de courant majeure d'une durée d'une semaine. De plus, 2 % des stations ont enregistré quatre pannes ou plus, totalisant un mois d'indisponibilité sur une période de six mois. Environ 10 % des stations ont connu entre six et neuf pannes, voire plus, par semaine , ce qui signifie qu'elles ont été hors service pendant un mois ou plus. Sur cette base, la durée moyenne des pannes était de 2.57 semaines , et la médiane d'environ une semaine. Remarque : Les données mentionnées ici se rapportent aux pannes et aux réparations survenues au cours du second semestre 2023.
Recommandations
Aux États-Unis, la fiabilité des bornes de recharge pour véhicules électriques dépend de la manière dont l'industrie a initialement construit l'infrastructure. Il est donc important de s'assurer que les bornes de recharge sont opérationnelles et en bon état. Voici quelques recommandations issues de l'analyse de ChargerHelp.
1. Assurer l'accessibilité des données, y compris via OCPP
Cela peut être réalisé en améliorant l'accessibilité du protocole OCPP (Open Charge Point Protocol) et d'autres informations de diagnostic connexes pour les fournisseurs de réseau et les exploitants de bornes. Ainsi, le diagnostic des problèmes sera plus précis et il sera inutile de recourir à un dépannage physique complexe.
2. Mesurez efficacement la disponibilité grâce à des protocoles de reporting de données standardisés
Bien que la Federal Highway Administration (FHA) ait adopté une nouvelle réglementation sur la disponibilité des bornes de recharge, des désaccords subsistent quant à la manière de mesurer la fiabilité de la recharge des véhicules électriques. Il est donc important de mettre à jour cet indicateur et de le faire correspondre à l'expérience de recharge réelle des conducteurs de véhicules électriques. Ainsi, les données rapportées seront plus précises et fiables.
3. Allouer un financement spécifique à l’exploitation et à la maintenance pour entretenir et renouveler l’infrastructure des bornes de recharge pour véhicules électriques.
Aux États-Unis, les infrastructures de recharge pour véhicules électriques sont anciennes et étendues. Les nouvelles installations se font à un rythme record. Indépendamment de cela, il est important de garantir le financement de ces deux infrastructures afin de garantir la fiabilité et la disponibilité des réseaux de recharge.
Les entrepreneurs peuvent mieux comprendre les travaux en encourageant la création d'appels d'offres pour la maintenance des bornes de recharge pour véhicules électriques, favorisant ainsi une gestion efficace des bornes.
4. Mettre en œuvre une couverture de garantie complète associée à des protocoles de dépannage standardisés.
Des programmes de garantie robustes garantissent la fiabilité et la disponibilité des bornes de recharge. Ces garanties doivent couvrir un large éventail de problèmes potentiels, des dysfonctionnements matériels aux problèmes logiciels, et inclure la main-d'œuvre et les pièces. Cela garantit une résolution efficace et rapide.
5. Promouvoir les meilleures pratiques à l’échelle de l’industrie tout en élargissant la formation et la certification des techniciens.
Les canaux de communication entre les fabricants et les techniciens doivent être améliorés. Cela permettra de réduire les temps d'attente et d'exclure les processus de dépannage. Cela peut se faire par la mise en place de lignes d'assistance dédiées, des délais de réponse plus rapides pour les techniciens sur site et l'amélioration des outils de diagnostic à distance.
Faits à considérer
Les véhicules électriques sont devenus un levier essentiel pour réduire les émissions de CO2 dans le secteur des transports aux États-Unis. Les consommateurs sont séduits par les performances et le coût avantageux des véhicules électriques par rapport aux véhicules thermiques. De plus, les ventes de véhicules électriques aux États-Unis ont atteint des niveaux records , dépassant le million d'unités en 2023.
Le succès à venir repose sur une infrastructure de recharge fiable. C’est pourquoi, aux États-Unis, le nombre de bornes de recharge publiques pour véhicules électriques a doublé ces trois dernières années et devrait dépasser les 3 175,000 dès début avril 2024. Des organisations majeures unissent leurs efforts pour développer cette infrastructure et permettre l’arrivée de millions de véhicules électriques supplémentaires dans les années à venir. Parmi elles figurent l’Inflation Reduction Act, le programme NEVI (National Electric Vehicle Infrastructure) du Joint Office of Energy and Transportation (Joint Office) et la loi fédérale bipartite sur les infrastructures.
Les lacunes de l'expérience de recharge des véhicules électriques ont récemment été mises en lumière dans des articles de USA Today , du Wall Street Journal et de Bloomberg . Ces lacunes nuisent fortement à la réputation du secteur et engendrent de la frustration chez les propriétaires et conducteurs de véhicules électriques. De plus, elles contribuent à réduire le nombre de personnes potentiellement prêtes à passer des véhicules thermiques aux véhicules électriques.
Une enquête menée par Plug In America en mai 2024 a révélé que 40 % des conducteurs de véhicules électriques étaient insatisfaits de la fiabilité et de la disponibilité des bornes de recharge publiques. Parmi eux, environ 70 % ont rencontré une borne non fonctionnelle ou défectueuse au cours de l'année précédente.
Il est évident que la perception et la réalité de la recharge ne répondent pas à l'objectif de disponibilité de 97 % fixé par le programme NEVI. De plus, l'anxiété liée à la recharge est devenue une préoccupation majeure pour les conducteurs de véhicules électriques actuels et futurs. Elle a même remplacé l'anxiété liée à l'autonomie, qui freinait le passage à la voiture électrique.
En conclusion, les problèmes et les solutions évoqués dans le rapport annuel de fiabilité de ChargerHelp, la fiabilité de la recharge et les problèmes logiciels, minent globalement la confiance des conducteurs. 10 à 20 % des bornes sont hors service et les ports DCFC affichent des taux de défaillance élevés. L'ancienneté des bornes de recharge et l'ancienneté de leur déploiement augmentent les temps d'arrêt, aggravés par les conditions du système de paiement et d'autres facteurs.
Ainsi, la prise en compte des problèmes rencontrés par les stations et la garantie de l'accessibilité des données amélioreront les performances. De plus, des protocoles de reporting standardisés et un financement spécifique à l'exploitation et à la maintenance sont nécessaires, tant pour les nouvelles stations que pour les anciennes.
