Elonroad : L'électrification des transports

Charger les véhicules électriques en déplacement

Les véhicules électriques (VE) sont proches du point de basculement vers une adoption massive et rapide, avec une augmentation des ventes mondiales de 43 % en 2020, malgré un effondrement général des ventes de voitures pendant la pandémie mondiale. Une croissance encore plus rapide est prévue en raison de la baisse du prix des batteries, qui réduit à son tour le prix global des voitures électriques, les dernières analyses prévoyant que le point de basculement sera atteint entre 2023 et 2025. La grande question qui se pose à présent est de savoir comment fonctionnera l'infrastructure entourant les VE. Les stations de recharge seront-elles disséminées dans les villes et les campagnes pour répondre à la demande croissante, obligeant les automobilistes à rester à l'arrêt pendant des heures en attendant une recharge suffisante ? Ou bien des solutions comme celle proposée par l'entreprise suédoise de technologies propres Elonroad - des bandes de recharge conductrices sur la route - permettront-elles à tout le monde de rester en mouvement, même pendant qu'ils rechargent leur voiture ?

L'inspiration

Parfois, l'inspiration frappe de la manière la plus inhabituelle qui soit - et pour le fondateur d'Elonroad, Dan Zethraeus, l'inspiration est venue des amas boueux de neige et de neige fondue qui s'accumulent le long du terre-plein central de l'autoroute pendant l'hiver. Réalisateur de films, Dan Zethraeus faisait le trajet de 30 minutes entre son domicile à Lund et son bureau à Malmö, dans le sud de la Suède. Dès 2012, il avait voulu acheter un véhicule électrique (VE), mais le coût était alors prohibitif. Il vivait également dans un appartement en ville, où l'infrastructure de recharge était difficile à mettre en place - si vous vivez dans une maison, vous pouvez recharger votre véhicule à partir de votre propre source d'électricité, mais le fait de vivre dans un appartement supprime généralement cette option. Bien qu'il ne soit pas ingénieur de formation, M. Zethraeus est depuis longtemps fasciné par les nouvelles technologies et s'intéresse beaucoup à l'environnement ; il sait que la technologie peut apporter des solutions à de nombreux problèmes.

"Un jour, il se rendait au travail en voiture et, bien qu'il ne neige pas beaucoup dans le sud de la Suède, lorsqu'il y a de la neige, elle forme un tas de boue au milieu de la route", explique Karin Ebbinghaus, PDG d'Elonroad. Dan a regardé ces amas de neige fondue pendant son trajet et s'est dit : "Et s'il y avait là quelque chose qui puisse recharger ma voiture" - un peu comme les circuits de course automobile avec lesquels il jouait lorsqu'il était enfant.

Souvent, lorsqu'ils sont frappés par l'inspiration, la plupart des gens ne passent pas à l'action. Dan Zethraeus, en revanche, ne pouvait pas lâcher l'idée. Il a eu l'idée - qu'Elonroad conserve encore aujourd'hui - que les poteaux plus et moins, non pas en parallèle l'un avec l'autre, mais plutôt après l'un de l'autre, pourraient résoudre les problèmes de charge des VE. Pour confirmer son hypothèse, M. Zethraeus a d'abord construit un prototype en utilisant les Lego de ses enfants. Et comme il est cinéaste, il a filmé tout le parcours qui a mené Elonroad là où elle se trouve aujourd'hui.

"Nous avons l'université technique de Lund dans notre jardin, Dan a donc cherché qui contacter pour parler de son concept et a finalement organisé une réunion avec un professeur pour discuter de la faisabilité de son idée", explique Karin Ebbinghaus. "Le professeur a estimé qu'il y avait un potentiel, mais il a fait remarquer que si les rails conducteurs se trouvaient au-dessus du niveau du sol, ce serait un peu comme un dos d'âne sur une autoroute, ce qui pourrait rendre leur franchissement inconfortable - mais si Dan pouvait le convaincre que ce ne serait pas un problème, il pourrait être sur la bonne voie.

Zethraeus s'est rendu dans une cour à bois et a coupé un morceau de bois pour imiter exactement l'aspect du rail, puis il a emmené le professeur sur un circuit et a roulé sur la maquette du rail à différentes vitesses - et il l'a fait avec une tasse à café pleine dans le porte-gobelet de la voiture. Lorsque le professeur a constaté le peu de perturbations occasionnées, il a été convaincu de la viabilité du concept. Ils ont alors demandé une subvention à l'Agence suédoise de l'énergie et ont reçu une subvention de 1,5 million d'euros pour poursuivre le développement du concept.

Les défis

L'un des plus grands défis d'Elonroad a été d'amener les gens non seulement à s'intéresser au concept, mais aussi à le comprendre. Après la construction du premier prototype, M. Zethraeus a participé à de nombreuses conférences pour parler des routes électrifiées, en essayant de faire comprendre le concept et le fait qu'il répondait non seulement à un besoin réel dans l'infrastructure des véhicules électriques, mais aussi qu'il était tout à fait possible. Il avait besoin que les gens comprennent qu'il n'est pas nécessaire de suivre le modèle traditionnel des voitures à essence, où l'on se rend à la station-service pour faire le plein.

"L'industrie automobile a constitué un autre défi, car elle souhaite que sa responsabilité s'arrête au châssis", explique Karin Ebbinghaus. "En d'autres termes, elle ne veut pas se préoccuper de la manière dont la voiture est alimentée en carburant une fois qu'elle a quitté l'usine. C'est là que différents secteurs, tels que l'énergie et l'automobile, doivent être alignés - mais ce sont ces mêmes secteurs qui, contrairement à des industries telles que les télécommunications, ne sont pas vraiment connus pour l'innovation ou pour être à l'avant-garde pour faire avancer les choses. Les grands constructeurs automobiles ne sont pas vraiment là lorsqu'il s'agit de travailler avec les nouvelles technologies et de faire partie de la solution. Le fait est que ceux qui n'embarquent pas et ne travaillent pas au-delà du châssis se retrouveront probablement dans une situation de désavantage concurrentiel.

Les nouvelles technologies exigent de nouvelles solutions et de nouvelles mentalités, et il en va de même pour les véhicules électriques. Il s'agit d'une nouvelle technologie qui exige une nouvelle façon de penser.

Karin Ebbinghaus PDG Elonroad

Tesla, bien sûr, est ce qui a réellement ouvert le marché des VE et a contribué à ce que l'industrie automobile ressente la pression du changement, et M. Ebbinghaus espère que l'industrie continuera à prendre des mesures pour aller au-delà du châssis et faire partie d'une solution plus large.

La solution

Les conducteurs de VE ont souvent peur de la charge et de l'autonomie. Vous êtes peut-être en train de conduire et vous vous rendez compte que vous devez recharger votre véhicule dans les 30 prochaines minutes, mais lorsque vous arrivez à la station de recharge, il se peut qu'elle soit déjà utilisée. Vous devez donc attendre pour utiliser la station de recharge et vous devez également attendre que le VE soit rechargé, ce qui est loin d'être aussi rapide que de faire le plein d'essence. Le fait de pouvoir recharger pendant que vous conduisez réduit, voire supprime, ces inquiétudes, mais ce n'est que le début de la manière dont Elonroad résout une myriade de problèmes.

"Les bornes de recharge stationnaires ne suffiront pas lorsque nous deviendrons une société de véhicules entièrement électriques", explique M. Ebbinghaus. "Elles feront partie d'un écosystème plus large d'options de recharge. En outre, si l'on considère les zones rurales, la solution Elonroad aura des implications très positives : lorsque vous êtes dans une ville, vous disposez d'un grand nombre d'options pour recharger votre véhicule électrique, mais à la campagne, vous n'en avez pas autant et nous savons tous qu'il n'est pas possible d'emprunter un bidon d'électricité en cas d'urgence, comme c'est le cas pour l'essence. L'installation de bornes de recharge sur les routes en dehors des villes résoudra de nombreux problèmes de manière très simple.

Et comme les populations urbaines continuent de croître, les villes doivent se demander si elles veulent occuper plus d'espace pour le stationnement où un VE pourrait être rechargé ? Ou est-il préférable d'utiliser les infrastructures existantes, telles que les routes ?

"Dans une ville, il y a tellement de cas d'utilisation qui peuvent partager la même infrastructure et la même solution", explique M. Ebbinghaus. "Ainsi, si vous mettez en place un réseau de voies de recharge, vous pouvez recharger tous les types de véhicules, des voitures aux bus, en passant par les taxis et les véhicules du dernier kilomètre. Il n'est pas nécessaire de construire autant de pantographes pour les bus ou de stations de recharge pour les voitures. Il s'agit d'une sous-optimisation de l'infrastructure de recharge, car on utilise une solution pour résoudre les problèmes rencontrés par de nombreux groupes d'utilisateurs.

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La solution de route électrifiée d'Elonroad peut également être une aubaine pour les gros camions parcourant de longues distances, pour lesquels la taille de la batterie est un défi, tout comme le temps nécessaire pour charger les grosses batteries qui seraient aujourd'hui nécessaires pour alimenter un gros véhicule. En fait, le gouvernement suédois considère les gros camions comme un cas d'utilisation, en raison de la difficulté à les électrifier. Elonroad permettrait de les recharger pendant qu'ils fonctionnent.

Connecter Elonroad

D'un point de vue pratique, un dispositif est placé dans la voiture et se connecte au rail conducteur de la route. Il s'agit d'une connexion à la fois numérique et physique appelée "pick-up", ainsi que d'une antenne qui envoie un signal crypté identifiant le véhicule et déverrouillant la distribution d'énergie. Le conducteur contrôle si l'énergie est captée ou non et peut définir des paramètres, tels que le moment où la batterie doit être rechargée, entre autres. Ce signal permet également d'effectuer des paiements, qui peuvent être payés à l'utilisation ou par abonnement.

"Le système connaît également la quantité d'énergie dont nous disposons sur le réseau à tout moment, ce qui signifie que nous pouvons la distribuer à ceux qui en ont le plus besoin. Nous saurons en temps réel combien d'utilisateurs ont besoin d'être rechargés", explique M. Ebbinghaus. "Nous disposons d'un grand nombre de capteurs sur la route et d'une grande puissance de traitement afin d'avoir la sécurité nécessaire pour déverrouiller le système électrique. Ce sont les capteurs IoT qui nous permettent de déverrouiller la bande d'énergie en temps réel. Pour l'instant, nous utilisons la 4G, mais la 5G sera encore meilleure, à la fois pour le temps réel et pour une latence plus faible.

Les capteurs du site IoT peuvent recueillir bien plus d'informations que la simple question de savoir qui a besoin d'être rechargé. Les capteurs peuvent également recueillir des informations sur l'humidité, la qualité de l'air, la température, la glace, la neige - en d'autres termes, la solution d'Elonroad peut rendre la route intelligente et recueillir des informations qui peuvent être fournies à différentes parties prenantes - et cela ne se limite pas aux conducteurs. Les données historiques et en temps réel peuvent être utilisées par les municipalités pour évaluer ce qui se passe dans l'instant, par exemple lorsqu'une route doit être sablée parce qu'elle est recouverte de glace. Ces informations et données peuvent également contribuer à la planification à long terme des travaux de réparation, à l'amélioration des routes, à l'identification des zones à problèmes, etc. Où y a-t-il du verglas ? L'eau monte-t-elle ? Où l'usure est-elle la plus importante ?

"J'ai discuté avec des hommes qui travaillaient sur la chaussée et, apparemment, l'entretien dépend du soleil, des ombres, etc. Les données que nous sommes en mesure de collecter grâce à nos capteurs intégrés permettraient une maintenance prédictive et donc une réduction des coûts. Bien qu'il s'agisse d'une solution pour la recharge des véhicules électriques, ses applications sont beaucoup plus larges", explique M. Ebbinghaus. "Par ailleurs, pour en revenir aux poids lourds, ces gros camions ne sont autorisés à circuler que sur certaines routes et il existe des stations de pesage le long des autoroutes. La solution Elonroad pourrait être utilisée pour mesurer le poids, les vibrations et d'autres éléments, ce qui, selon nous, intéressera l'Agence suédoise des transports en raison des économies réalisées et des données plus précises."

Les ports s'intéressent également beaucoup à la décarbonisation et souhaitent que tous les camions utilisés dans les ports soient électriques. La difficulté réside dans le fait que les camions travaillent souvent 24 heures sur 24 et que le même véhicule est déployé pour toutes les équipes. Cependant, ils n'ont pas de destination, ni de temps de repos pendant la nuit où ils peuvent être garés et rechargés. L'installation d'un rail conducteur dans la zone portuaire finie est la solution idéale pour que les camions restent chargés et en état de marche.

Le chemin à parcourir

Actuellement, Elonroad pilote une route électrifiée à Lund, en Suède, et collabore également avec l'une des plus grandes entreprises suédoises de livraison à domicile. Elle travaille également avec le port d'Helsingborg et la société de livraison Bring en Norvège.

"NousNous mettons en place un projet pilote pour équiper l'une de leurs Kias afin qu'elle puisse se recharger sur notre route, ce qui leur permet de garder leurs voitures chargées 24 heures sur 24 et 7 jours sur 7 et les aide également dans leurs efforts pour passer complètement à une flotte électrique durable", explique M. Ebbinghaus. "Nous serons opérationnels et pleinement commerciaux, avec les certifications adéquates, etc. d'ici un an ou deux.

En outre, Elonroad participera à un appel d'offres pour 3000 km de route dans la région suédoise d'Örebro, bien que cela présente des défis différents.

"Il existe différentes divisions au sein de l'administration suédoise des transports : il y a une division chargée de la tarification et une division chargée de la numérisation - et notre système se trouve à l'intersection des deux. Ainsi, lorsqu'ils lancent un appel d'offres pour la tarification, ils ne lancent pas un appel d'offres pour une solution plus large - les départements cloisonnés rendent les choses difficiles. Nous espérons que nous aurons des interfaces numériques ou des demandes numériques dans l'appel d'offres pour l'approvisionnement.

"Lorsque l'on envisage les routes du futur ou toute autre chose de nos jours, il faut penser immédiatement au numérique, ce qui implique un changement de mentalité. Il faut donc changer d'état d'esprit. Il faut voir ce qui pourrait être, plutôt que ce qui est. Il n'existe pas d'autres systèmes routiers électriques comme Elonroad, qui intègrent des capteurs. Je vois donc notre solution comme un hôtel IoT , où nos capteurs IoT peuvent mesurer à peu près tout ce qui concerne la route.

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Avec l'évolution de la technologie, l'électrification ne se fera plus à partir de petits centres. Au contraire, les centres se regrouperont et fusionneront au fur et à mesure que l'écosystème mûrira - et les routes électrifiées joueront un rôle important à cet égard.

"Nous ressentons également un réel sentiment d'urgence à créer Elonroad afin d'aider le climat", déclare Karin Ebbinghaus. "L'année ou les deux dernières années nous ont montré que le changement climatique est une véritable urgence et que nous devons trouver des moyens de le combattre. Il s'agit à la fois d'avoir un impact et de développer rapidement des technologies. En conséquence, je pense que les gens se réveillent et réalisent qu'il ne s'agit pas de profit OU d'objectif, mais de profit ET d'objectif - ce qui, chez Elonroad, nous tient particulièrement à cœur."

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