MCS est-il la solution définitive pour le chargement des camions à mégawatts ?

Avec les premiers camions et stations de charge compatibles MCS qui entrent désormais en service commercial, il peut sembler prématuré de se demander si le Megawatt Charging System (MCS) restera l’interface de charge dominante pour les véhicules utilitaires lourds.

MCS vient à peine de sortir de la phase de développement et pénètre maintenant sur le marché, alors que les dernières étapes de normalisation internationale sont en cours. Les constructeurs de camions lancent des véhicules, du matériel de charge, des câbles et des prises de charge compatibles MCS, et les premiers hubs de charge pour camions fonctionnent déjà avec du matériel installé. Étant donné que les spécifications techniques convergent à l’échelle mondiale, MCS semble bien sur la voie de devenir l’interface standard pour la charge ultra-rapide des camions utilitaires lourds électriques à batterie.

Cependant, des concepts alternatifs émergent déjà. Lors de la foire Power2Drive Europe à Munich en juin, plusieurs entreprises ont présenté des solutions conçues soit pour dépasser les capacités du MCS, soit pour éliminer complètement le connecteur de charge traditionnel. La start-up akroVA, par exemple, a démontré une prise de charge à manipulation manuelle capable de fournir jusqu’à six mégawatts. Lors du même événement, l’Institut Fraunhofer pour les systèmes de transport et d’infrastructure (IVI) a présenté un système de charge automatique sous le châssis destiné aux camions électriques, conçu pour fournir jusqu’à 4,5 mégawatts.

Ce n’est pas une répétition des luttes autour des connecteurs de charge observées aux débuts des voitures électriques. Au contraire, le débat porte désormais sur la question de savoir si une seule interface comme MCS peut répondre à l’ensemble des exigences de charge dans le transport lourd – allant des stations de recharge sur autoroutes et des opérations dans les dépôts aux véhicules autonomes fonctionnant dans les ports et les terminaux logistiques.

MCS fixe actuellement la norme

Pour la recharge haute puissance publique, MCS ne dispose actuellement d’aucune alternative viable. Le développement du Megawatt Charging System a commencé en 2018 sous l’égide de l’association industrielle Charging Interface Initiative (CharIN). Au début de 2026, la spécification technique centrale pour le connecteur MCS, IEC TS 63379, a été publiée. Elle définit des tensions de fonctionnement allant jusqu’à 1 250 volts et des courants allant jusqu’à 3 000 ampères, permettant une puissance de charge maximale de 3,75 mégawatts.

MCS allie cette performance de charge à un avantage majeur : il est conçu comme une norme uniforme, valable pour tous les fabricants. En principe, tout camion compatible MCS devrait pouvoir se recharger dans n’importe quel point de charge MCS, indépendamment du fabricant du véhicule ou de l’infrastructure de charge, à condition que tous respectent les spécifications. Cette interface s’appuie également sur l’architecture de communication et de sécurité mise en place par le Combined Charging System (CCS), en s’inspirant des enseignements tirés du marché des voitures particulières.

Cependant, le transport lourd dépasse de loin les zones d’arrêt sur autoroute. Les opérations dans les entrepôts, les ports, les zones de chargement ainsi que les environnements logistiques autonomes posent des défis différents. Un conducteur a-t-il encore besoin de connecter un câble de charge ? Comment l’infrastructure de chargement peut-elle être intégrée dans des sites aux espaces limités ? Et à mesure que la capacité des batteries continue d’augmenter et que les fenêtres de chargement deviennent de plus en plus courtes, une puissance maximale de charge de 3,75 mégawatts restera-t-elle suffisante à long terme ?

akroVA vise à fournir 6 MW via une seule prise

La solution la plus directe alternative au MCS est un autre connecteur de charge. Lors du salon Power2Drive Europe, akroVA, une startup allemande issue de paXos Solar, a présenté sur le stand GLS Mobility un système capable de fournir jusqu’à six mégawatts. Cette technologie est basée sur le Cool-Load Megawatt Plug (CLMW) de paXos, qui a reçu le prix Power2Drive en 2023. electrive a parlé avec son concepteur, Peter Hakenberg, lors du lancement initial du système, et il en a démontré le fonctionnement.

La différence majeure par rapport aux connecteurs de charge conventionnels réside dans la conception des contacts. Au lieu de broches allongées et de prises correspondantes, le système utilise plusieurs surfaces de contact en forme d’anneau. Cela permet d’insérer le connecteur dans n’importe quelle orientation. Une fois connecté, les contacts se ferment mécaniquement et sont pressés l’un contre l’autre avec une forte force.

D’après la documentation des essais publiée par paXos, le système a démontré une capacité de transmission d’énergie de 4 000 ampères à 1 500 volts, ce qui équivaut à six mégawatts. L’ensemble du système, comprenant le connecteur, la prise et un câble de quatre mètres, a fonctionné en continu pendant 46 minutes. Selon le fabricant, ce concept évolutif est conçu pour supporter des capacités de charge allant de trois à douze mégawatts.

D’un point de vue technique, akroVA cible le même cas d’usage que MCS. Le conducteur relie toujours le camion à la station de charge au moyen d’un câble, mais le système est conçu pour fournir une puissance de charge considérablement plus élevée. En même temps, le connecteur est conçu pour ne nécessiter qu’une faible force d’insertion et aucun alignement précis avant la connexion. Selon l’entreprise, ce connecteur présente un diamètre inférieur à celui d’un connecteur CCS2 Combo, soit 72 millimètres, tout en étant compatible avec la norme non propriétaire « HyperCharging » permettant des débits allant jusqu’à 6 MW avec refroidissement par liquide ou 1,5 MW avec refroidissement par air.

Cependant, le défi majeur dépasse la résistance au contact et la refroidissement. Un connecteur de charge ne devient une norme industrielle que si les constructeurs de véhicules intègrent l’entrée correspondante dans leurs véhicules, que les fournisseurs d’équipements de charge proposent du matériel compatible et que les opérateurs de réseaux de charge investissent dans l’infrastructure nécessaire. C’est là que MCS dispose déjà d’un avantage considérable, grâce à la normalisation internationale et au large soutien des secteurs des véhicules commerciaux et de la charge.

akroVA se trouve donc confrontée à un défi qui dépasse la simple démonstration que le chargement à six mégawatts est techniquement possible. L’entreprise doit également convaincre les constructeurs de véhicules, les fournisseurs d’équipements de charge et les opérateurs d’infrastructure qu’une deuxième interface de chargement physique est nécessaire en complément du MCS. Les premières applications devraient apparaître en dehors du réseau public de charge pour camions, par exemple dans les gros véhicules industriels, l’équipement de construction, les navires ou les véhicules électriques spécialisés disposant de très courts délais de charge. Peter Hakenberg a exprimé sa confiance lors de Power2Drive : « Le marché l’exige, et nous pouvons maintenant le fournir », a-t-il déclaré à electrive.

Afin de soutenir le lancement sur le marché, Hakenberg a obtenu des investissements via FunderNation, ce qui a conduit à la création de la société dérivée akroVA GmbH. Depuis, l’entreprise poursuit le développement de cette technologie sous le nom de CLMW-2C. Bien que akroVA n’ait pas encore publié d’images du nouveau connecteur, elle affirme que sa conception sera pleinement compatible avec le format CCS2 Combo tout en conservant les mêmes dimensions. Si cela est réalisé, ce sera une étape importante, car le maintien des dimensions du connecteur CCS2 faisait partie des objectifs initiaux de conception pour MCS.

Fraunhofer IVI élimine le besoin de connexion manuelle

Le système de charge par le bas du châssis, développé par l’Institut Fraunhofer pour les systèmes de transport et d’infrastructure (IVI), adopte une approche fondamentalement différente. Plutôt que d’améliorer le connecteur de charge lui-même, ce système vise à éliminer complètement la charge manuelle par branchement.

Pour charger le véhicule, le camion passe sur une unité de charge intégrée au sol. Une fois correctement positionné, des couvercles de protection situés dans la surface routière s’ouvrent et un module de contact se connecte à une interface montée sous le châssis du véhicule. Contrairement aux systèmes de charge sans fil, le UBCS transfère l’énergie de manière conductive en établissant une connexion électrique directe entre le véhicule et l’infrastructure de charge.

Les chercheurs basés à Dresde utilisent ce qu’ils décrivent comme un couplage par contact de surface. Lors du chargement, les surfaces en contact sont pressées l’une contre l’autre avec une forte force et verrouillées électromagnétiquement. Selon les développeurs, la faible résistance de contact qui en résulte permet un transfert élevé de courant à l’interface, sans nécessiter de refroidissement actif.

Pour les véhicules commerciaux lourds, le système est conçu pour supporter des tensions allant jusqu’à 1 250 volts et des capacités de charge atteignant 4,5 mégawatts. Selon Fraunhofer IVI, la même interface de véhicule peut gérer des puissances de charge allant de 22 kW à 4,5 MW. Le système de chargement sous le châssis (UBCS) est également conforme à la norme IEC 61851-26, qui définit les systèmes de connexion conductrice automatique montés sous le châssis d’un véhicule.

Ce concept présente des avantages particuliers lorsque les véhicules s’arrêtent fréquemment aux mêmes endroits. Un camion électrique, par exemple, pourrait commencer à se charger automatiquement pendant le chargement ou le déchargement dans une zone de stockage. Dans un dépôt, la charge pourrait démarrer immédiatement après que le véhicule ait été garé, sans qu’un employé ait besoin de connecter un câble.

Le système convient également parfaitement aux applications de véhicules autonomes. Un tracteur terminal sans conducteur ou un véhicule automatisé de parc ne pourrait pas utiliser un connecteur de charge conventionnel sans équipement robotique supplémentaire. En intégrant la connexion de charge au processus de stationnement, le système sous-châssis permet à la charge de faire partie intégrante du flux de travail automatisé.

Puisque le système de charge est entièrement intégré au sol, il n’exige aucun espace supplémentaire au-dessus de la surface routière. Fraunhofer IVI voit des applications potentielles dans les entrepôts, les centres logistiques, les flottes municipales et les hubs de charge dédiés. Cette technologie pourrait également être utilisée dans les grands terminaux de bus longue distance, où les câbles de charge conventionnels pourraient poser des problèmes opérationnels et de sécurité.

Cependant, cette technologie n’a pas encore atteint le même niveau de maturité commerciale que MCS. Le système a été démontré dans un projet de recherche financé par le gouvernement allemand qui s’est terminé à la fin de 2024. Selon Fraunhofer IVI, le système est actuellement soumis à des essais en conditions réelles avec des partenaires industriels. Un exemple est une flotte municipale de collecte des déchets en Allemagne, qui teste une version à faible consommation dans ses opérations quotidiennes. Bien que les applications actuelles fonctionnent avec des capacités de charge plus faibles, l’interface a déjà été conçue pour une expansion future vers des capacités de charge de plusieurs mégawatts.

Le prochain objectif majeur pour l’UBCS est la standardisation. Au début de 2026, la norme IEC TS 61851-26:2026 ED1, intitulée « Équipements d’alimentation pour véhicules électriques avec accostage automatique d’un connecteur de véhicule situé sous la carrosserie », a été publiée. « Des travaux sont actuellement en cours au niveau de l’IEC pour standardiser les interfaces de charge associées », a déclaré à electrive le Dr Sven Klausner, responsable des infrastructures de charge chez Fraunhofer IVI. Selon Klausner, une première version de la norme d’interface devrait voir le jour au premier semestre 2027.

Klausner participe directement à ce processus en tant que développeur du système et membre des comités de normalisation nationaux et internationaux compétents. Si le calendrier de normalisation est respecté, la technologie de charge par le bas du véhicule pourrait être prête pour son lancement sur le marché dès l’année prochaine. Fraunhofer IVI cherche donc déjà des partenaires industriels pour soutenir l’industrialisation de ce système.

Les pantographes comme alternative éprouvée

Les systèmes de pantographe représentent une alternative moins radicale à la charge par prise. Cette technologie est utilisée depuis des années dans le secteur des bus électriques. Selon la conception, soit un collecteur de courant monté sur le toit du véhicule s’élève pour rencontrer l’infrastructure de charge, soit un pantographe intégré à la station de charge s’abaisse vers les rails de contact du véhicule.

Schunk propose des systèmes de pantographe automatisés avec une capacité de charge allant jusqu’à un mégawatt, destinés non seulement aux bus électriques mais aussi aux camions, aux ports, aux aéroports et aux applications industrielles. Selon l’entreprise, la connexion électrique peut être établie en quelques secondes à peine.

Pour les opérations de flotte avec des itinéraires fixes et des emplacements de charge définis, les pantographes peuvent offrir une solution fiable et hautement automatisée. Cependant, cette technologie nécessite du matériel supplémentaire sur le toit du véhicule ainsi que des emplacements de stationnement précisément définis. Dans le transport routier longue distance public, où les hauteurs des véhicules et les configurations des remorques varient considérablement, l’intégration est probablement plus difficile que dans un environnement standardisé comme celui d’un dépôt de bus.

Plusieurs prises au lieu d’une seule connexion MCS

Les fabricants chinois, en particulier, adoptent une approche plus pragmatique en répartissant la puissance de charge sur plusieurs câbles et prises du véhicule. Sany, par exemple, affirme que son semi-remorque électrique peut se recharger à une puissance allant jusqu’à 800 kW, que ce soit via deux ou quatre connexions de charge, en fonction de la configuration.

L’utilisation de plusieurs connecteurs réduit le courant transporté par chaque câble et chaque contact. Le compromis consiste en une complexité opérationnelle accrue : les conducteurs doivent connecter plusieurs câbles, les véhicules nécessitent plusieurs prises de charge, et la station de recharge doit fournir plusieurs sorties en même temps.

Un concept similaire est à l’origine de ChaoJi, également connu sous le nom de CHAdeMO 3.0, qui permet une charge allant jusqu’à 900 kW, avec des tensions atteignant 1 500 volts et des courants allant jusqu’à 600 ampères. Son successeur, Ultra-ChaoJi, a été conçu pour des capacités de charge allant jusqu’à 1,8 MW en utilisant deux circuits électriques parallèles. Cependant, ces deux normes restent axées sur les marchés chinois et japonais. En Europe, un écosystème comparable pour la charge lourde publique n’a pas encore vu le jour, tandis que MCS continue de s’imposer comme la norme dominante.

Toutes les alternatives ne nécessitent pas une connexion de plusieurs MW

D’autres alternatives plus fondamentales adoptent une approche complètement différente. Les systèmes de câbles aériens, la charge inductive sur route et le changement de batteries ne visent pas à augmenter la quantité d’énergie transférée par une seule connexion de charge lors d’une courte halte.

À la place, les systèmes de caténaire aérienne et les routes inductives fournissent de l’électricité aux véhicules pendant qu’ils roulent, du moins sur les tronçons de la route équipés. Le changement de batterie consiste à remplacer la batterie déchargée par une batterie complètement chargée, permettant ainsi de recharger la batterie retirée sur une période plus longue. Ces trois concepts réduisent le besoin d’une puissance de charge maximale extrêmement élevée, mais exigent des modifications bien plus importantes des véhicules, de l’infrastructure et des modèles opérationnels. Par conséquent, ils doivent être considérés comme des alternatives à l’écosystème de charge basé sur le MCS plutôt que comme des interfaces de charge concurrentes. Plusieurs essais en conditions réelles en Europe ont donné des résultats mitigés, et en Allemagne en particulier, les projets de lignes aériennes ont perdu de leur dynamique politique suite à ces essais, comme l’a souligné le professeur Markus Lienkamp dans son interview avec electrive.

C’est l’application qui détermine l’interface

MCS devrait s’imposer partout où des infrastructures de charge accessibles au public doivent servir des véhicules de différents constructeurs, en particulier dans les points de charge autoroutiers, les stations-service pour camions et les parcs de charge publics pour camions. Dans ces environnements, l’interopérabilité risque de primer sur les avantages potentiels de systèmes alternatifs capables d’offrir une puissance de charge encore plus élevée.

La situation pourrait être différente dans les entrepôts et les opérations logistiques fermées. Lorsque les véhicules retournent chaque jour au même emplacement de chargement ou de stationnement, des systèmes de charge automatique sous le châssis ou à pantographe pourraient justifier leurs coûts plus élevés en termes de véhicules et d’infrastructures grâce à des processus opérationnels plus efficaces. À mesure que les véhicules autonomes deviennent plus courants dans les ports, les mines et les terminaux logistiques, la capacité à établir une connexion de charge sans intervention humaine gagnera également en importance.

Au lieu de remplacer le MCS, il est probable que nombre de ces technologies occupent des rôles distincts. La recharge sur les autoroutes publiques exige avant tout l’interopérabilité, tandis que les dépôts, les ports et les opérations logistiques autonomes peuvent privilégier l’automatisation ou encore une puissance de charge plus élevée. L’avenir de la recharge pour véhicules lourds pourrait donc reposer sur plusieurs interfaces complémentaires plutôt que sur une seule solution universelle.