Recharge Vehicle-to-Home (V2H) : le guide complet pour les opérateurs de recharge de VE

Réponse rapide :

La recharge V2H (vehicle-to-home) permet à un véhicule électrique de renvoyer l'énergie stockée vers un logement ou un bâtiment, plutôt que de seulement y puiser de l'électricité. Elle repose sur un matériel de recharge bidirectionnelle et sur le protocole de communication V2H ISO 15118 pour gérer en toute sécurité le flux d'énergie à double sens. Pour les opérateurs de recharge de VE (CPO) et les fournisseurs d'énergie, le V2H ouvre de nouvelles catégories de services : énergie domestique gérée, programmes de réponse à la demande et offres de résilience du réseau. Déployer le V2H exige un matériel compatible, une plateforme de gestion de la recharge prenant en charge les sessions bidirectionnelles, et le respect des règles locales de raccordement au réseau.

Cet article aborde chacun de ces points en détail.

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La plupart des bornes de recharge de VE font une seule chose : prendre l'énergie au réseau et l'injecter dans une voiture. La recharge V2H ajoute un second sens : de la voiture vers le logement.

Pour les particuliers, c'est une fonctionnalité utile. Pour les opérateurs de recharge de VE, c'est une opportunité de produit. Ce guide explique ce qu'est le V2H, comment il fonctionne techniquement, où se situe le modèle économique et ce qu'il faut pour le déployer concrètement.

Qu'est-ce que la recharge V2H ?

V2H signifie vehicle-to-home. Il décrit un système dans lequel la batterie d'un véhicule électrique peut décharger de l'énergie vers un bâtiment, au lieu de seulement en recevoir.

Dans une configuration de recharge de VE standard, l'électricité circule dans un seul sens : du réseau, à travers la borne, vers la voiture. Avec la technologie V2H, la borne peut aussi inverser ce flux. La voiture devient une source d'énergie.

Le résultat est un logement ou un bâtiment capable de puiser dans une grande batterie mobile lorsque cela a du sens. Pendant les pics de prix de l'électricité, après une coupure de courant ou quand la production solaire est faible, le VE comble le manque.

C'est différent d'une batterie domestique fixe. La batterie V2H se déplace avec la voiture. Elle peut être chargée à bas coût la nuit ou à une borne sur le lieu de travail, puis déchargée à domicile le soir. L'utilisateur décide quand charger, quand conserver et quand décharger.

Comment fonctionne le flux d'énergie bidirectionnel ?

Une borne de recharge de VE standard convertit le courant alternatif (AC) du réseau en courant continu (DC) pour la batterie. Ce processus se fait dans un seul sens.

Une borne de recharge de VE bidirectionnelle ajoute un onduleur capable de fonctionner en sens inverse. Le courant continu de la batterie est reconverti en courant alternatif et envoyé au système électrique du bâtiment. La borne gère les deux sens, en basculant selon les instructions du système de gestion de la recharge ou du contrôleur d'énergie domestique.

L'exigence technique clé est que la borne comme le véhicule doivent prendre en charge le fonctionnement bidirectionnel. Ce n'est pas le cas de tous les VE. Actuellement, des modèles de Nissan, Mitsubishi, Hyundai, Kia et de plusieurs constructeurs japonais prennent en charge le V2H. La liste s'allonge à mesure que la recharge bidirectionnelle devient une attente standard plutôt qu'une fonctionnalité de niche.

Comment fonctionne la technologie V2H

Le V2H fait intervenir trois couches qui fonctionnent de concert : le véhicule, le matériel de recharge et le logiciel qui les pilote. Chaque couche a des exigences précises, et une lacune dans l'une d'elles empêchera le système de fonctionner.

Exigences matérielles

Trois composants doivent fonctionner ensemble pour que le V2H opère :

• Un VE compatible doté d'un chargeur embarqué bidirectionnel

• Un EVSE (Electric Vehicle Supply Equipment) bidirectionnel capable de gérer un flux d'énergie à double sens

• Un système de gestion de l'énergie domestique ou une plateforme de gestion de la recharge qui décide quand charger et décharger

L'EVSE est l'unité physique installée sur le site. Pour le V2H, elle doit être spécifiquement conçue pour un fonctionnement bidirectionnel. Les wallbox AC standard ne peuvent pas le faire. La plupart des déploiements V2H actuels utilisent des systèmes à couplage DC, où la borne assure la conversion AC/DC et le chargeur embarqué du véhicule gère le côté DC.

Le rôle d'ISO 15118 V2H

ISO 15118 est le protocole de communication qui régit la façon dont les VE et les bornes dialoguent entre eux. Les extensions spécifiques au V2H dans ISO 15118 définissent comment un véhicule signale l'état de sa batterie, communique la quantité d'énergie qu'il peut offrir et répond aux commandes de décharge de la borne ou du système de gestion de l'énergie.

ISO 15118 V2H est ce qui rend l'ensemble du système sûr et interopérable. Sans lui, on se retrouve avec des solutions propriétaires qui ne fonctionnent qu'avec des combinaisons précises de véhicule et de borne. Avec lui, on dispose des fondations d'un véritable marché.

Les opérateurs qui envisagent le V2H devraient vérifier que leur matériel EVSE choisi comme les véhicules de leur marché cible prennent en charge ISO 15118-20. C'est la version qui inclut la fonctionnalité bidirectionnelle. ISO 15118-2 couvre la communication de recharge standard ; la version -20 l'étend pour couvrir le V2H, le V2G et les modes apparentés.

Modes de recharge pertinents pour le V2H

ISO 15118-20 définit plusieurs modes de recharge bidirectionnelle. Les plus pertinents pour le V2H sont :

• BPT (Bidirectional Power Transfer) : le mode standard pour le V2H, où le véhicule décharge en fonction de signaux externes

• DER (Dynamic Energy Resources) : positionne le VE comme un actif flexible au sein d'un système de gestion de l'énergie plus large

Votre plateforme de recharge doit prendre en charge la logique de planification et de répartition qui se superpose à ces protocoles. Le protocole gère la poignée de main ; la plateforme décide quand l'utiliser et quelle quantité répartir.

En savoir plus sur la différence entre V2H, V2G et V2L.

Quand choisir le V2H plutôt que le V2G

Le V2G est plus lucratif sur le papier. Les services réseau rémunèrent les opérateurs pour leur flexibilité, et le potentiel de revenus par session peut être plus élevé. Mais le V2G nécessite un contrat de raccordement au réseau, une infrastructure de comptage et une approbation réglementaire dans la plupart des marchés. C'est un long cycle de vente.

Le V2H est plus simple à déployer. Il n'y a pas de contrat de services réseau à négocier. La proposition de valeur est claire pour le client final : des factures d'électricité réduites et une alimentation de secours. Pour les opérateurs qui construisent des produits de recharge résidentielle ou pour petites entreprises, le V2H est souvent la voie la plus rapide vers le marché.

Les deux ne s'excluent pas mutuellement. Une plateforme qui prend en charge la recharge bidirectionnelle peut proposer le V2H dès aujourd'hui et ajouter des services V2G plus tard, à mesure que l'environnement réglementaire mûrit.

L'analyse de rentabilité du V2H pour les CPO et les fournisseurs d'énergie

Le V2H change ce qu'un opérateur de recharge peut vendre. Au lieu de simples sessions de recharge, vous pouvez proposer un produit d'énergie domestique géré.

Sources de revenus et de valeur

Offre de service premium. Les opérateurs peuvent facturer plus cher une installation activée pour le V2H qu'une wallbox standard. Le matériel coûte plus cher, et l'installation aussi. Cette marge est réelle.

Services de gestion de l'énergie. Avec la bonne plateforme, vous pouvez proposer une planification automatisée de la décharge qui minimise la facture énergétique du client. C'est un service propice à l'abonnement.

Programmes de réponse à la demande. Les fournisseurs d'énergie peuvent utiliser les batteries de VE activées pour le V2H comme une ressource distribuée de réponse à la demande. Lorsque le réseau est sous tension, les véhicules inscrits déchargent pour réduire la charge des foyers. Le fournisseur évite les coûts de pointe ; l'opérateur perçoit une part des revenus.

Offres groupées de gestion de l'énergie domestique avec VE. Associer une borne V2H au solaire et au stockage par batterie est une montée en gamme naturelle. Le VE devient une composante d'un système plus large de gestion de l'énergie domestique, et l'opérateur devient le partenaire énergétique du client plutôt que son simple fournisseur de recharge.

La valeur pour le client final

Du côté client, l'intérêt du V2H est limpide. Les prix de l'électricité varient sensiblement au cours de la journée sur les marchés disposant de tarifs selon l'heure d'utilisation. Un système V2H charge la voiture quand l'électricité est bon marché, puis utilise la batterie de la voiture pour alimenter le logement quand l'électricité est chère.

Sur les marchés nordiques, où eMabler opère largement, la volatilité des prix spot a rendu ce calcul de plus en plus attrayant pour les clients résidentiels. La même dynamique s'applique dans la majeure partie de l'Europe et dans certaines régions des États-Unis et d'Australie.

L'alimentation de secours est l'autre argument de vente majeur. Un VE compatible V2H peut maintenir en fonctionnement les appareils essentiels pendant une coupure de réseau. Pour les clients situés dans des zones à l'approvisionnement instable, cela peut à lui seul justifier l'investissement.

La réalité des coûts

Le matériel V2H reste plus cher que l'équipement de recharge AC standard. Un EVSE bidirectionnel coûte généralement deux à quatre fois plus cher qu'une wallbox unidirectionnelle comparable. L'installation est elle aussi plus complexe.

Ce coût baissera à mesure que les volumes augmenteront. La question pour les opérateurs aujourd'hui est de savoir si le surcoût est justifiable sur leur marché cible, et s'ils peuvent construire autour un produit qui récupère cet écart par les services plutôt que par la seule marge sur le matériel.

En savoir plus sur les revenus et la valeur réseau du V2H.

Réglementation du V2H et exigences réseau

La réglementation autour du V2H est encore en cours d'élaboration. La situation varie sensiblement d'un pays à l'autre, et sur certains marchés, le cadre réglementaire de la recharge bidirectionnelle résidentielle n'existe tout simplement pas encore.

Contexte européen

La stratégie d'intégration du système énergétique de l'UE et la directive révisée sur les énergies renouvelables reconnaissent toutes deux la recharge bidirectionnelle comme une priorité. Mais une reconnaissance dans des documents politiques ne se traduit pas directement par des règles claires pour les opérateurs.

En pratique, les principales questions réglementaires pour le V2H sont :

• Raccordement au réseau : décharger un véhicule vers un bâtiment compte-t-il comme de la production d'électricité ? Dans certaines juridictions oui, ce qui déclenche des exigences de licence ou de comptage.

• Comptage : lorsque l'énergie circule du véhicule vers le logement, comment est-elle mesurée ? À qui appartiennent les données de comptage ? Ces questions affectent la facturation et la conformité.

• Normes de sécurité : l'EVSE doit être conforme aux normes pertinentes pour le fonctionnement bidirectionnel. En Europe, cela relève de la directive basse tension et de normes IEC spécifiques aux équipements de recharge bidirectionnelle.

• Accords avec les gestionnaires de réseau : certains gestionnaires de réseau de distribution (DNO) exigent une notification ou une approbation avant qu'une borne bidirectionnelle ne soit installée sur un site. Cela varie d'un pays à l'autre, et même d'une région à l'autre.

Spécificités du marché nordique

En Finlande, en Suède, en Norvège et au Danemark, le cadre réglementaire du V2H est relativement permissif comparé à certains autres marchés de l'UE, mais il continue d'évoluer. Les fournisseurs d'énergie nordiques ont été actifs dans l'expérimentation du V2H et du V2G, ce qui a produit quelques orientations pratiques. Les opérateurs entrant sur ce marché devraient se renseigner auprès du DSO (gestionnaire du réseau de distribution) local avant tout déploiement.

Ce que les opérateurs devraient faire dès maintenant

L'approche la plus pragmatique consiste à concevoir votre système pour qu'il soit conforme à l'interprétation la plus stricte des règles locales, et à surveiller activement le paysage réglementaire. Choisissez un matériel et une plateforme capables de s'adapter à mesure que les règles se précisent. S'enfermer dans un système propriétaire impossible à mettre à jour représente un risque important dans un environnement réglementaire encore mouvant.

En savoir plus sur la réglementation du V2H et les exigences réseau.

Comment déployer le V2H en tant que CPO

Déployer le V2H est un défi technique et opérationnel, mais un défi surmontable. Voici à quoi ressemble le processus en pratique.

Sélection du matériel

Commencez par la borne. Il vous faut un EVSE DC bidirectionnel prenant en charge ISO 15118-20. À l'heure où nous écrivons ces lignes, le marché du matériel V2H certifié reste relativement limité mais en croissance.

Vérifiez que la borne est compatible avec les véhicules que vos clients sont susceptibles de conduire. La plupart des déploiements V2H actuels sont optimisés pour les véhicules équipés de CHAdeMO, qui prennent en charge la recharge bidirectionnelle depuis le plus longtemps. Le V2H basé sur CCS arrive désormais à mesure que l'adoption d'ISO 15118-20 s'accélère.

Exigences de la plateforme

Votre système de gestion de la recharge doit prendre en charge la gestion des sessions bidirectionnelles. Cela inclut :

• La capacité d'envoyer des commandes de décharge à la borne à partir de signaux de prix, de plannings ou de signaux réseau.

• L'intégration avec les systèmes de gestion de l'énergie domestique ou les compteurs intelligents pour lire la consommation du foyer en temps réel.

• Une journalisation des sessions qui distingue les événements de charge et de décharge à des fins de facturation et de reporting.

• La prise en charge de la communication ISO 15118, soit nativement, soit via un matériel qui l'abstrait.

Toutes les plateformes de recharge n'ont pas encore développé cette capacité. Lors de l'évaluation d'une plateforme, interrogez spécifiquement sur la prise en charge des sessions bidirectionnelles et sur la façon dont elle gère la logique de planification. Le protocole de recharge est une pièce ; l'intelligence de répartition en est une autre.

Conception du produit côté client

Le V2H doit être simple à utiliser pour le client final. L'expérience idéale est celle où le système se gère lui-même. Le client définit une réserve de batterie minimale, disons 30 % pour les déplacements quotidiens, et la plateforme s'occupe du reste : charger quand l'électricité est bon marché, décharger quand elle est chère, conserver quand la voiture est nécessaire.

Cela exige une application mobile ou une interface web transparente sur ce que fait le système et pourquoi. Les clients qui ne comprennent pas le système le contournent manuellement, ce qui en annule l'intérêt.

Tester avant de passer à l'échelle

Les déploiements V2H comportent davantage de variables que la recharge standard : compatibilité des véhicules, réglementations locales, comportement des clients, profils de charge énergétique des foyers. Il est conseillé de mener un petit pilote de 10 à 20 installations avant un déploiement plus large. Vous ferez remonter des problèmes d'intégration et des cas limites bien plus faciles à corriger à petite échelle.

Consultez la checklist de lancement V2H pour les opérateurs.

Conclusion

La recharge V2H représente une évolution majeure de ce qu'une borne de recharge de VE peut faire. Elle transforme une batterie de voiture en actif énergétique domestique, avec de réels bénéfices financiers pour les clients et de réelles opportunités de produit pour les opérateurs.

La technologie fonctionne. ISO 15118 V2H fournit la norme de communication. Le matériel bidirectionnel est disponible et s'améliore. L'analyse de rentabilité est la plus nette sur les marchés disposant d'une tarification de l'électricité selon l'heure d'utilisation et d'une forte pénétration des VE en résidentiel, mais ces deux conditions se généralisent.

Les principaux défis aujourd'hui sont l'incertitude réglementaire sur certains marchés, le coût initial plus élevé des équipements bidirectionnels et le besoin d'une plateforme de recharge capable de gérer la complexité d'une énergie à double sens. Ces défis ne sont pas permanents. Les opérateurs qui développent dès maintenant une capacité V2H seront mieux positionnés à mesure que le marché grandira.

eMabler est uneplateforme de gestion de la rechargepour les opérateurs de recharge de VE à travers l'Europe.

Nous travaillons avec des fournisseurs d'énergie, des CPO et des fournisseurs de recharge résidentielle partout en Europe. Si vous êtes un opérateur explorant la recharge bidirectionnelle et souhaitez nous dire où vous allez, nous serions ravis d'échanger avec vous.