Clôture du projet SPIRIT-E : Comment les camions électriques peuvent être utiles en tant que batteries externes

Les camions électriques peuvent non seulement charger de l’électricité, mais aussi la stocker et la restituer de manière ciblée – comme une batterie externe sur roues. C’est ce que montre le projet SPIRIT-E après trois ans de fonctionnement. Le consortium a présenté les résultats de ce travail commun lors d’un événement de clôture en ligne public.
Image : MAN
SPIRIT-E a été en cours d’août 2023 à octobre 2026. Ce projet de recherche, financé par le gouvernement fédéral et soutenu par le DLR, a été lancé dans le but d’identifier les obstacles existants à l’électrification du transport de marchandises lourdes et de développer des solutions pratiques. D’une part, l’équipe du projet a adopté une approche visant à ouvrir les infrastructures de charge privées situées dans les sites logistiques aux tiers et à y créer des possibilités de réservation (ce qui est déjà largement pratiqué aujourd’hui) ; d’autre part, SPIRIT-E a permis d’expérimenter comment la charge bidirectionnelle et des infrastructures de charge privées réservables peuvent être intégrées aux systèmes énergétiques existants, afin de favoriser la liaison entre les secteurs de l’énergie et des transports.
Shell Business Recharge Solutions (SBRS), une entreprise du groupe Shell, a développé dans le cadre de ce projet l’infrastructure de charge DC bidirectionnelle correspondante, créant ainsi les bases techniques pour toutes les applications Vehicle-to-X. Le consortium comprenait également l’Université technique de Munich en tant que chef de file, le Fraunhofer IEE, le centre de recherche en économie de l’énergie, TenneT, Hubject, Consolinno Energy et MAN Truck & Bus.
Ces solutions ont été testées en laboratoire réel chez le transporteur Schmid à Obertraublingen, près de Ratisbonne. C’est là que l’équipe du projet a également effectué au printemps la première opération de chargement Bidi d’un camion électrique au monde lors d’une démonstration en direct. C’était également un événement majeur pour nous : electrive a diffusé cette démonstration le 24 avril dans une émission en direct. Vous pouvez en visionner l’enregistrement ici. Le protagoniste principal : un MAN eTGX disposant d’une capacité de batterie utile de 480 kilowattheures. Grâce à la station de charge à courant continu bidirectionnelle de SBRS, ce camion a pu restituer de l’électricité avec une puissance allant jusqu’à 350 kilowatts.

Photo : Peter Schwierz
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Après trois ans de réalisation du projet, l’TU Munich conclut que les camions électriques pourraient offrir des moyens de réduire les coûts énergétiques et d’alléger la pression financière sur les entreprises de transport : « Leurs batteries peuvent également être utilisées comme accumulateurs d’énergie pour le parc de véhicules ou le réseau public. » L’université a assuré dans ce projet principalement la recherche de suivi.
Une partie du projet SPIRIT-E consistait également à intégrer ces batteries mobiles dans le marché de l’électricité : dans un environnement de test spécialement créé, les partenaires du projet ont testé comment ces véhicules pouvaient stocker de l’énergie lorsque les prix de l’électricité étaient bas et la revendre lorsque ces prix étaient plus élevés. « Ainsi, les entreprises de transport pourraient à l’avenir obtenir des revenus supplémentaires », souligne l’TUM.
Afin que cela fonctionne, le consortium a développé et testé les interfaces nécessaires entre les camions, les bornes de charge, le système de gestion de l’énergie, les fournisseurs d’électricité et les opérateurs de réseau, y compris un système de réservation pour les bornes de charge.
En principe, les participants au projet ont testé trois applications Bidi différentes : le camion fournissait de l’électricité à d’autres véhicules (Vehicle-to-Vehicle), assurait l’alimentation en électricité du site industriel (Vehicle-to-Site) et injectait de l’énergie dans le réseau public (Vehicle-to-Grid). La communication entre le véhicule et l’infrastructure de charge s’effectuait sur la base de la norme internationale ISO 15118-20.
Le département de technologie des véhicules de l’TUM a examiné dans ses recherches complémentaires, avant tout, si et comment les entreprises de transport peuvent faire fonctionner leurs flottes de manière fiable en mode électrique, ainsi que les moyens d’assurer ce passage d’un point de vue économique. Selon l’université, les données de base provenaient notamment de données de conduite réelles de six flottes de camions lourds allemands, totalisant 2,15 millions de kilomètres parcourus. Voici un bref résumé des résultats principaux :
- Réservation des points de charge : Si les camions électriques peuvent réserver à l’avance des points de charge publics pour les longs trajets, la fiabilité de la planification s’améliore. La perte de temps par rapport aux camions diesel diminue, en moyenne, selon le scénario, à environ 1 à 4 pour cent.
- Planifier ensemble la flotte et le dépôt : Disposer d’une propre infrastructure de charge au sein du dépôt permet de faire fonctionner une part bien plus importante de la flotte de manière fiable en électrique que par la seule charge publique. Ceux qui prennent en compte en plus l’énergie solaire photovoltaïque et les systèmes de stockage à batterie économisent de 25 à 44 % de plus qu’en se contentant d’un simple passage aux camions électriques.
- Réfléchir à nouveau à l’organisation : Lorsque la planification des tournées tient compte de la flexibilité offerte par la charge, il est possible d’organiser les opérations de charge à des moments avantageux. En fonction de la structure des commandes, les coûts totaux de la flotte diminuent ainsi.
- Intégrer intelligemment le dépôt au système énergétique : Une intégration intelligente au réseau électrique et au marché de l’électricité a permis de réduire en moyenne les coûts totaux des flottes étudiées de 1,7 centime par kilomètre. Avec la charge bidirectionnelle, cette réduction atteignait même 6,1 centime par kilomètre.
Selon la TUM, l’utilisation de l’électricité stockée sur le site même est particulièrement prometteuse. « Par exemple, les camions électriques peuvent absorber pendant la journée l’électricité excédentaire provenant d’un panneau photovoltaïque pour la restituer plus tard. Cela permet d’améliorer l’autosuffisance énergétique. De plus, ces véhicules peuvent couvrir à court terme un fort besoin en électricité, évitant ainsi des pics de consommation coûteux », soulignent les scientifiques.
L’équipe du projet estime que des économies d’environ dix pour cent sur les coûts énergétiques sont réalisables. « Pour 100 000 kilomètres parcourus par an, cela correspond théoriquement aux coûts énergétiques de 10 000 kilomètres de trajet », indique-t-on. Le bénéfice pour une entreprise de transport dépend principalement de la distance parcourue, du temps d’immobilisation et des prix de l’électricité. Les véhicules utilisés dans les transports régionaux, qui retournent régulièrement au dépôt, sont particulièrement adaptés à cette utilisation.
Lors de la cérémonie de clôture, l’équipe du projet a souligné que les plus gros obstacles se trouvaient désormais moins dans la mise en œuvre technique que dans l’intégration au réseau électrique et dans les conditions économiques. En effet, la capacité d’ connexion au réseau existante dans de nombreux centres de maintenance est insuffisante pour charger de plus grandes flottes de camions électriques. « Des contrats d’ connexion flexibles, des systèmes de stockage d’énergie ou des infrastructures de charge partagées peuvent aider à surmonter ces limites », selon l’avis unanime.
Cependant, il n’existe pas encore de normes unifiées pour la commercialisation de l’électricité stockée. De nombreux fournisseurs utilisent leurs propres solutions techniques qui ne sont pas compatibles entre elles. De plus, il convient, selon les participants au projet, de déterminer comment les tâches et les revenus seront répartis entre les transporteurs, les constructeurs de véhicules et les distributeurs d’électricité.
« SPIRIT-E a montré que les gros camions électriques peuvent être bien plus que de simples nouveaux consommateurs d’électricité. Du point de vue technique, ils peuvent être intégrés au système énergétique en tant que batteries flexibles. Il s’agit maintenant de standardiser les solutions éprouvées, de les mettre à l’échelle et de les transformer en modèles économiques viables – pour cela, la recherche, les opérateurs de réseau, l’industrie, la logistique et la politique doivent collaborer », résume le professeur Markus Lienkamp, titulaire de la chaire de technologie des véhicules à la TUM School of Engineering and Design.