Quels sont les principaux enjeux liés à l’électrification des parcs de véhicules?

L’électrification des transports prend de l’ampleur dans le monde entier. Que le parc de véhicules soit de nature commerciale, municipale ou un parc d’autobus, tous les exploitants ont tous des enjeux communs liés à la transition vers un avenir électrique. Nous explorons ici ces thèmes communs et voyons comment les solutions numériques de centre de transport sont essentielles pour réussir la transition.

Bien que la transition vers l’électrification se développe rapidement, les parcs de véhicules sont encore majoritairement dépendants des combustibles fossiles. Un tel écosystème a été formulé au fil des décennies avec des composants bien connus et optimisés. Il est généralement axé sur un carburant diesel ou de l’essence, dont le prix est relativement stable. Les véhicules eux-mêmes utilisent une technologie vieille de plus de cent ans et bien comprise sur le plan des paramètres opérationnels. L’infrastructure de ravitaillement est relativement simple (des pompes et des réservoirs de carburant), et le temps nécessaire pour faire le plein se mesure en minutes. La plupart des exploitants ont une planification bien établie et optimisée des véhicules et des chauffeurs, qui est appuyée par une série de systèmes informatiques imbriqués pour la gestion de parc, la gestion des centres de transport, etc. C’est la structure existante, que vous pouvez voir ci-dessous en images. Cependant, ce qui est vraiment intéressant, c’est ce qui se passe lorsque nous prenons cet écosystème existant et envisageons maintenant la transition.

Les défis commencent par le changement de source d’énergie, soit du diesel à l’électricité. Alors que le prix du carburant diesel était relativement stable, les coûts de l’électricité peuvent changer rapidement au cours de la journée. Cela est causé par l’introduction de tarifs liés au moment de la consommation. L’électricité est généralement moins chère la nuit, et plus chère en début de soirée lorsque les gens rentrent chez eux et que le soleil se couche. Dans de nombreux cas, il y a aussi des « primes de puissance » où l’électricité est plus chère à des moments clés, encore une fois généralement en début de soirée. De plus, il est désormais possible d’envisager d’utiliser le stockage, la production sur site, les microréseaux et les centrales électriques virtuelles pour augmenter la connexion au réseau. Alors que l’habitacle des véhicules n’a pas changé de manière importante, leur groupe motopropulseur est complètement différent en raison des moteurs électriques tirant l’énergie d’une batterie au lithium-ion. Cela entraîne une complexité liée à l’anxiété par rapport à l’autonomie, à la planification d’itinéraire, à l’optimisation de la conduite, entre autres. La batterie du véhicule doit être chargée, ce qui nécessite une infrastructure de recharge et une infrastructure électrique connexe. Cette infrastructure de recharge pour un centre de transport se compose des chargeurs et de plusieurs boîtiers satellites ou prises de recharge pour chaque chargeur. La technologie de l’infrastructure de recharge est très différente de celle de l’infrastructure de ravitaillement en carburant diesel et nécessite des procédures d’entretien différentes. Les chargeurs eux-mêmes doivent être coordonnés et faire l’objet de planification. Cette planification doit être coordonnée avec la planification du véhicule et du conducteur pour assurer que chaque véhicule dispose de la bonne quantité d’énergie, au bon moment, pour mener à bien sa mission. Enfin, les nouveaux aspects de la gestion de l’énergie et de la gestion de la charge requis dans un centre de transport électrique doivent interagir avec les TI existantes et les processus opérationnels au centre de transport. Mais ces enjeux ne sont pas insurmontables, et la complexité peut être réduite en tenant compte des principaux défis, puis en les abordant avec des solutions numériques.

Il existe trois principaux défis qui, s’ils sont relevés avec brio, peuvent considérablement augmenter le succès de la transition pour un parc de véhicules. Le premier d’entre eux est l’entretien de l’infrastructure de recharge. Dans un centre de transport de parc type, il peut y avoir des centaines de chargeurs, et il est impossible de les contrôler en les « surveillant » physiquement. Il doit y avoir sur place un système de surveillance relié aux chargeurs qui transmet leur état afin qu’ils puissent être visualisés à distance. Un tel système devrait idéalement être configuré pour que les alertes puissent également être transmises par courriel ou SMS aux équipes de service ou similaires. De nombreuses défaillances peuvent être résolues en réinitialisant le chargeur, de sorte que le système de surveillance doive également être capable d’envoyer des commandes à distance aux chargeurs afin d’éviter le besoin de « démarrage au sol » pour éliminer les défaillances. Cette connectivité permet également de développer une sphère de données riche. Les données historiques peuvent être analysées pour fournir des renseignements opérationnels précieux, les données détaillées des machines peuvent être évaluées pour rendre le dépannage plus efficace.

Le deuxième défi important concerne les coûts énergétiques variables et les connexions au réseau. En contrôlant la charge à l’aide de la gestion de la charge et de la gestion de l’énergie, il est possible de réduire considérablement les besoins en énergie et les coûts d’électricité d’un centre de transport. D’après mon expérience, axée sur des simulations dans plusieurs centres de transport de parc dans le monde réel, les besoins en énergie d’un centre de transport peuvent être réduits de 40 à 50 % grâce à une charge optimisée. Pour les coûts d’électricité, on enregistre une économie type de 15 à 25 % lors de l’utilisation de la charge optimisée pour les centres de transport concernés. Ce sont des leviers clés dans l’analyse de rentabilisation d’un centre de transport. Les besoins en énergie des centres de transport sont à la base des coûts d’infrastructure électrique. L’augmentation des besoins en énergie coûte plus cher et constitue un facteur important des dépenses en capitalisation du centre de transport. Du côté de l’exploitation, les coûts d’électricité sont le principal facteur des frais d’exploitation du parc de véhicules. Leur gestion est donc cruciale. Des solutions numériques de recharge et de gestion des ennemis seront nécessaires pour contrôler les horaires de recharge et les flux d’énergie connexes au centre de transport. La bonne chose est que celles-ci s’appuient sur la solution de surveillance évoquée précédemment en offrant la possibilité de contrôler les chargeurs et en les superposant à des couches d’intelligence pour gérer la recharge et l’énergie. Pour en savoir davantage sur la gestion de la charge et sur son importance, cliquez ici >>>

Enfin, il est nécessaire d’intégrer la gestion de l’énergie et de la charge dans les opérations existantes du centre de transport. Cela couvre non seulement l’intégration des systèmes informatiques concernés, mais également l’intégration des processus opérationnels. Idéalement, cela doit commencer avant que les chargeurs aient été mis en service dans la phase de planification. Les opérations du centre de transport doivent être considérées de manière globale avec la gestion de la charge et de l’énergie. En ce qui concerne les services numériques, il est essentiel que les systèmes de gestion de la charge et de l’énergie puissent interagir facilement avec les systèmes informatiques existants. Pour cela, il faut que les solutions numériques soient développées avec une architecture compatible à un écosystème ouvert, tout en assurant la cybersécurité.

Des solutions numériques pour appuyer la transition vers l’électrification des centres de transport de parc.

Si vous souhaitez discuter des enjeux liés à l’électrification de votre parc de véhicules, parler à des experts ou obtenir une démonstration de ce que Siemens peut offrir, venez nous visiter à www.siemens.com/evdepot-digital. Le voyage de l’électrification ne fait que commencer, et les services et solutions numériques joueront un rôle clé dans la transition.

Cet article de blogue est rendu possible grâce à notre grand partenaire Siemens dans le cadre du Forum Cybersécurité et sûreté dans les transports, une initiative de Propulsion Québec et soutenu par le gouvernement du Québec.