V2G pour voiture électrique : comment ça marche ?

La démocratisation des véhicules électriques et hybrides rechargeables entraîne de nombreuses modifications dans notre manière de consommer de l’électricité. Elle crée aussi une certaine incertitude sur la capacité du réseau électrique à supporter ce changement de paradigme. Pourtant, grâce à la technologie V2G, l’augmentation du nombre de voitures électriques en circulation peut être une opportunité pour sécuriser l’approvisionnement électrique du pays lors de pics de consommation. Voici comment cela fonctionne.

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V2G, c’est quoi ?

La technologie V2G vient de l’anglais vehicle-to-grid, qui signifie littéralement « du véhicule vers le réseau ». Le V2G repose sur la capacité de certains véhicules électriques (VE) à tolérer la charge bidirectionnelle. Autrement dit :

  • la batterie de la voiture est rechargée en branchant le véhicule au réseau électrique (prise de courant ou borne de recharge à domicile ou sur la voie publique) ;
  • l’électricité ainsi stockée peut être utilisée pour :
    • faire fonctionner le véhicule électrique. Il s’agit du but premier de cette batterie,
    • alimenter un autre appareil grâce au branchement utilisé à la charge. L’électricité peut donc circuler dans les deux sens via le câble de charge, d’où le nom de voiture electrique à charge bidirectionnelle.

La définition du V2G est l’utilisation de l’électricité stockée dans la batterie d’un VE pour l’injecter sur le réseau qui a servi à la charger en premier lieu. Cela peut sembler futile à première vue, mais il faut savoir que l’équilibrage du réseau électrique français est un casse-tête permanent pour les acteurs impliqués. Le V2G devrait pouvoir contribuer à régler ce problème de manière automatisée.

Le vehicle-to-grid n’est pas la seule solution imaginée par les acteurs de la mobilité électrique pour utiliser au maximum les capacités des batteries des VE. D’autres options sont en cours de développement, comme :

  • le V2L (vehicle-to-load) où load désigne les appareils électriques portables et équipements externes au véhicule qui peuvent fonctionner en puisant de l’électricité dans la batterie de ce dernier ;
  • le V2H (vehicle-to-home) permet à un logement de puiser dans la batterie du VE branché pour éviter de consommer de l’électricité provenant du réseau lorsque son prix est au plus haut (Heures Pleines) ;
  • le V2B (vehicle-to-building) qui fonctionne comme le V2H. La différence est que le bâtiment alimenté par la batterie n’est pas une habitation mais une entreprise, des bureaux, un bâtiment public, un commerce, etc. ;
  • le V2X (vehicle-to-everything) regroupe toutes les technologies ci-dessus, il s’agit de la circulation du courant vers une source indéfinie. Le V2X peut donc être utilisé comme synonyme de charge bidirectionnelle. Il faut toutefois noter que l’on utilise généralement le terme vehicle-to-everything pour parler de solutions complexes dans lesquelles l’utilisation de l’électricité est optimisée en prenant en compte la demande, la production et tous les lieux de stockage (batteries).

Recharger la voiture électrique moins cher

Le développement du V2G devrait s’accompagner de gains financiers pour les utilisateurs qui acceptent d’y participer, mais les bornes électriques V2G n’équipent pas encore nos logements. Pour faire des économies immédiatement, il est recommandé de dresser un comparatif electricité pour trouver le fournisseur le moins cher. Changer de contrat est une démarche rapide, gratuite, sans coupure d’électricité et sans engagement (pour les particuliers). D’ailleurs, certains fournisseurs ont même développé des offres d’électricité pour borne électrique. Les conseillers énergie Choisir.com sont à votre disposition pour un accompagnement personnalisé (prix d’un appel local, service gratuit).

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Comment fonctionne le V2G ?

Avant le développement du V2G, les concepteurs de stations de charge ont développé le V1G. Les dispositifs équipés V1G sont communément appelés des bornes de recharge intelligente. Capables de communiquer avec le véhicule et le réseau (installation intérieure d’électricité ou réseau public), ces infrastructures sont capables de limiter la charge de la voiture électrique si la demande est trop forte, tout en s’assurant que la batterie soit pleine à l’heure convenue. Dans la V1G, la charge reste toutefois unidirectionnelle : il n’est pas possible d’utiliser l’électricité stockée dans la voiture électrique pour alimenter le réseau.

Le vehicle-to-grid va donc plus loin que ces bornes intelligentes. Voici le fonctionnement du V2G :

  • la borne de recharge V2G communique avec le véhicule et le réseau public d’électricité. Elle connaît donc le niveau de charge de la batterie et sait en temps réel si le réseau :
    • est à l’équilibre,
    • a un surplus d’électricité,
    • est en tension et manque d’électricité ;
  • l’utilisateur indique à la borne à quel moment le véhicule doit être chargé, généralement via une application mobile ;
  • pendant toute la durée du branchement, la station de charge remplit la batterie avec les surplus d’électricité et libère l’électricité stockée lorsque le réseau est en tension ;
  • le dispositif fait en sorte que la batterie soit pleine à l’heure demandée.

Cette technologie est surtout adaptée aux branchements à domicile et en entreprise, car les véhicules y passent de nombreuses heures ; la capacité des batteries peut donc être pleinement utilisée. Avec les bornes de recharge publiques (superchargeurs Tesla par exemple), le conducteur recherche généralement une recharge rapide qui ne laisse pas le temps au V2G de se servir de la batterie.

Pourquoi le V2G est en développement ?

Les véhicules électriques sont utilisés en moyenne 10 % du temps, soit un peu moins de 2 h 30 par jour. Autrement dit, les voitures électriques sont stationnaires pendant plus de 22 h chaque jour, avec une batterie le plus souvent en grande partie chargée. L’idée derrière la charge bidirectionnelle est de mettre à profit toutes ces batteries inutilisées en journée. Plusieurs facteurs font également que cette technologie est considérée comme une solution d’avenir.

Accélération de la transition énergétique dans les transports

Face à l’urgence climatique, de nombreux pays dans le monde cherchent à favoriser l’émergence de l’électromobilité. En France par exemple, des incitations financières poussent les particuliers à acheter un VE, à faire rétrofiter un véhicule thermique ou à opter pour une location longue durée de voiture électrique. De plus, l’augmentation des prix de l’essence et du diesel encourage les consommateurs qui le peuvent à passer à l’électrique.

Cela porte déjà ses fruits :

  • en juillet 2023, plus de 20 % des immatriculations en France concernaient un VE (ou hybride rechargeable) ;
  • cela représentait une augmentation de près de 54 % par rapport à juillet 2022 ;
  • le nombre d’immatriculations de VE entre janvier et juillet 2023 a augmenté de 43 % par rapport à la même période l’année précédente ;
  • en juillet 2023, près de 1,37 million de véhicules électriques et hybrides rechargeables sont entrés en service depuis 2010 (date de la première immatriculation en France).

Le nombre de VE est en augmentation constante, la CRE (Commission de régulation de l’énergie) estime d’ailleurs que d’ici 2035, le nombre de véhicules électriques en circulation pourrait être entre 10 et 15 millions. Il est donc de plus en plus intéressant d’utiliser leurs batteries pour le stockage de l’électricité excédentaire. En effet, si quelques batteries ne peuvent pas faire une grande différence face aux consommations électriques d’un vaste pays comme la France, un parc de plusieurs millions de batteries connectées à un système de gestion intelligent apporte une flexibilité inégalable.

Augmentation de la part des renouvelables dans le mix énergétique

Un autre élément clé de la transition énergétique est la source d’énergie utilisée pour produire l’électricité consommée dans le pays. Les énergies renouvelables sont de plus en plus présentes dans le mix énergétique français, en particulier le solaire et l’éolien. L’inconvénient majeur de ces sources d’énergie est qu’elles sont intermittentes : la production d’électricité n’a lieu que quand les conditions météorologiques nécessaires sont réunies (bon ensoleillement pour le solaire et vent adapté pour l’éolien). Le problème est que cela n’arrive pas forcément quand la consommation électrique des Français est à son maximum.

Pour tirer parti des énergies renouvelables, il faut donc être capable de stocker l’électricité produite, ce qui pose des problèmes techniques de taille. Des VE stationnaires couplés à une technologie V2G permettent de répondre à cette problématique avec des investissements limités. En effet, les acteurs du marché de l’énergie en France n’ont pas à investir dans les batteries, mais uniquement dans des infrastructures capables de supporter ce fonctionnement.

Participer au développement des énergies renouvelables

Tous les Français peuvent désormais choisir de ne consommer que de l’électricité verte à la maison. Cela est également valable pour les personnes qui ont fait le choix d’une borne électrique à domicile pour la recharge de leur véhicule. Pour trouver le meilleur fournisseur d’électricité verte dans chaque situation, il est conseillé de se faire accompagner gratuitement par un expert énergie Choisir.com (service sans engagement et sans obligation d’achat).

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Électrification des secteurs gourmands en énergie

Tous les Français sont encouragés à diminuer leurs consommations énergétiques, que ce soit dans les logements, les entreprises ou les collectivités territoriales. La grande campagne de sobriété énergétique menée à l’hiver 2022-2023 a d’ailleurs eu des effets très positifs sur ce point. Cependant, les secteurs les plus gourmands en énergies comme l’industrie lourde et les transports sont aussi incités à électrifier leur activité. Cela a pour but de faire diminuer les émissions particules fines et de gaz à effet de serre (GES) dans l’atmosphère.

Par conséquent, la consommation totale d’électricité en France devrait continuer à augmenter dans les années à venir, ce qui met en danger la stabilité du réseau. Le gestionnaire du réseau de transport d’électricité RTE prévoit une hausse de la demande de 35 % d’ici 2050. Un système intelligent (souvent appelé smart grid pour réseau intelligent) incluant le V2G semble être une bonne solution pour aborder l’avenir énergétique du pays sereinement.

Équilibrage du réseau électrique face à une demande croissante

Comme mentionné ci-dessus, maintenir l’équilibre du réseau d’électricité en France est un challenge important. Il existe deux raisons principales à cela :

  • l’électricité produite est perdue si elle n’est pas consommée. Les méthodes de stockage actuellement à l’étude ne permettent pas encore un développement rentable à grande échelle ;
  • le réseau entier peut disjoncter si la demande est plus forte que la production. C’est ce que l’on appelle un black-out.

Avec le développement de la mobilité propre et de la solution V2G, de nombreux professionnels du secteur pensent que le futur de l’équilibrage du réseau se trouve dans une solution presque entièrement automatisée et basée en partie sur l’utilisation des batteries de VE pour stocker le surplus d’électricité.

Recyclage des batteries de véhicules électriques

Un réseau électrique intelligent et capable d’utiliser des batteries pour stocker de l’électricité verte promet également de changer la donne en ce qui concerne les batteries de voiture électrique en fin de vie. En effet, celles-ci se dégradent avec le temps et les cycles de décharge et de recharge. Dès qu’elles atteignent environ 70 % de leur capacité initiale, elles ne permettent généralement plus de garantir au conducteur une autonomie suffisante pour couvrir ses besoins habituels.

À l’heure actuelle, ces batteries sont jetées, et leur recyclage est très difficile. Pourtant, elles peuvent encore être utilisées comme point de stockage décentralisé sur le réseau. Un système V2G permet de conserver ces batteries et de les utiliser pour stocker de l’électricité verte (ou de l’électricité peu chère) lorsque la production est supérieure à la demande.

Le V2G endommage-t-il la batterie de ma voiture électrique ?

Cette interrogation est au cœur des préoccupations des propriétaires de VE. Des fabricants de VE ont réalisé des études visant à démontrer que cette technologie ne nuit en rien aux performances de leurs modèles. Les résultats sont plutôt encourageants, certaines études affirmant même que la gestion intelligente des cycles de charge prolonge la durée de vie des batteries. Mais le recul sur les effets à long terme reste limité. Certains constructeurs automobiles vont jusqu’à proposer une garantie spécifique au V2G pour leurs batteries : si elle perd ses capacités trop rapidement, elle sera remplacée gratuitement. Cette solution peut être le compromis idéal pour les personnes intéressées par cette technologie mais inquiets des conséquences pour leur voiture.

Où en est le V2G ?

Actuellement, peu de modèles sont compatibles avec la technologie V2G. Pour le moment, les VE V2G doivent obligatoirement bénéficier d’une prise CHAdeMo, un protocole sur le déclin en France et en Europe. Les voitures électriques disposant d’un connecteur Combo CSS ne peuvent pour l’instant pas avoir accès aux bornes compatibles, malgré la popularité grandissante de ces prises. Il est prévu que les prises CSS acceptent la technologie V2G d’ici 2025.

À l’heure actuelle, les voitures électriques V2G en France sont :

  • la Nissan Leaf ;
  • la Nissan e-NV200 ;
  • la Mitsubishi Eclipse Cross ;
  • la Kia EV6 ;
  • la Hyundai Ioniq 5.

Toutefois, plusieurs constructeurs travaillent à la création de véhicules électriques V2G, c’est par exemple le cas pour :

  • la Renault Zoe ;
  • la Peugeot iOn ;
  • la Citroën C0 ;
  • la gamme ID de Volkswagen ;
  • les futurs véhicules Tesla.

Pour avoir plus de détails sur la compatibilité V2G des modèles d’une marque, il est conseillé de se rapprocher d’un concessionnaire de cette enseigne.

Le réseau électrique français est-il compatible V2G ?

Depuis 2022, le gestionnaire du réseau de transport d’électricité RTE met en place une structure permettant l’utilisation des batteries de VE pour équilibrer le réseau. Cela devrait participer activement à l’essor de cette solution dans le pas.

Combien coûte une borne V2G ?

Pour le moment, la solution V2G en entreprise est la plus développée. En effet, l’installation d’un grand nombre de stations de charge permet aux sociétés de rentabiliser cet investissement :

  • en utilisant l’électricité stockée pour alimenter son propre réseau (vehicule-to-building) lorsque le prix de l’électricité est au plus haut ;
  • en injectant cette énergie sur le réseau (vehicule-to-grid) lorsque cela est nécessaire en contrepartie d’un avantage financier.

Les entreprises intéressées peuvent contacter directement des spécialistes de la borne V2G pour obtenir des études techniques et devis personnalisés. En effet, le coût d’une borne V2G dépend alors grandement du projet dans son ensemble (nombre de points de charge, infrastructure réseau déjà en place, compatibilité des véhicules de la flotte d’entreprise, etc.).

Le V2G pour particuliers se développe encore lentement, notamment du fait de son tarif très élevé pour les ménages. Une borne de recharge V2G coûte 3 000 à 4 000 € pour un particulier. Il faut encore ajouter environ 500 € de frais d’installation, voire plus si de nombreux travaux sont nécessaires. En comparaison, le coût d’installation d’une borne de recharge classique est généralement limité à 2 000 €.

Comment payer l’électricité moins cher ?

Depuis début 2022, le prix de l’électricité a connu une forte augmentation. Pour faire baisser les factures, les ménages peuvent bien sûr faire des économies d’énergie, c’est-à-dire diminuer leurs consommations. Mais les besoins restent tout de même élevés, notamment en hiver, lorsque les températures extérieures diminuent. Il est désormais possible de payer chaque kilowattheure (kWh) d’électricité moins cher en changeant de fournisseur. Cela est gratuit pour les particuliers, sans coupure d’électricité et sans engagement. Les conseillers Choisir.com sont là pour vous accompagner dans cette démarche pour l’énergie (service gratuit, numéro non surtaxé).

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Quelles aides financières pour le V2G ?

Parmi les aides financières pour la mobilité verte, certaines s’adressent aux consommateurs et entreprises qui souhaitent faire installer une borne de recharge. Pour l’instant, il n’existe pas d’incitation financière mise en place par les pouvoirs publics spécifiquement dédiée à la technologie V2G. En revanche, toutes celles qui s’appliquent aux bornes de recharges classiques sont également valables pour celles acceptant la charge bidirectionnelle.

Les aides pour l’installation d’une borne de recharge disponibles sont :

  • un crédit d’impôt correspondant à 75 % de la facture de pose du dispositif dans la limite de 300 € par point de charge et par foyer ;
  • une TVA à taux réduit de 5,5 % (contre 20 % en temps normal) sur le total HT à payer ;
  • le programme Advenir destiné aux copropriétés et entreprises ;
  • des aides locales attribuées par certaines collectivités territoriales (communes, départements et régions).

Pour bénéficier de ces coups de pouce, les travaux doivent obligatoirement être réalisés par un installateur certifié IRVE. Celui-ci saura conseiller son client (choix de la puissance de la wallbox et de son emplacement, réfection de l’installation électrique si nécessaire, etc.) et respectera toutes les normes pour bornes électriques. Enfin, il peut proposer un contrat de maintenance pour la borne électrique qui permet d’éviter les déconvenues à l’avenir.

Aides financières pour l’énergie

Pour encourager les particuliers à limiter leurs consommations d’énergie, il existe également des incitations monétaires pour la rénovation énergétique des logements. De plus, pour les ménages les plus modestes, l’État prévoit également des aides financières pour payer les factures d’énergie.

Quels sont les avantages et inconvénients du V2G pour le consommateur ?

Le fait que le V2G aide à équilibrer le réseau et qu’il participe au développement des énergies renouvelables sont de bons arguments en faveur de son développement. Toutefois, à l’échelle individuelle, cela ne suffit pas à encourager les ménages à investir dans cette technologie coûteuse. Heureusement, il existe d’autres avantages du V2G pour les particuliers :

  • la mise à disposition d’une batterie via le V2G est rémunérée. Les personnes et entreprises y ayant recours sont donc payées pour l’électricité qu’elles injectent dans le réseau ;
  • le système V2G permet de stocker de l’électricité peu chère en Heures Creuses et de l’utiliser en Heures Pleines plutôt que de faire appel au réseau. Cela augmente donc la proportion d’électricité peu chère utilisée sur la journée et rentabilise fortement l’option Heures Pleines Heures Creuses ;
  • certaines bornes électriques V2G sont capables de gérer également une installation de panneaux solaires et de stocker l’électricité produite avec très peu de pertes. Le consommateur peut ensuite utiliser cette électricité le soir, lorsque les modules photovoltaïques ne fonctionnent plus ;
  • la stabilité du réseau est l’affaire de tous, car un trop grand écart entre offre et demande peut mener à des délestages (des coupures d’électricité programmées visant à éviter le black-out). Plus les consommateurs et entreprises investissent dans le V2G, moins les délestages seront fréquents.

Du côté des inconvénients du V2G, on citera :

  • le prix encore élevé, pour les véhicules comme pour les bornes de recharge ;
  • la perte de flexibilité, puisque l’utilisateur doit savoir à l’avance à quelle heure il aura besoin de son véhicule avec une batterie pleine. En cas d’imprévu, il est possible que la charge ne soit pas suffisante pour le trajet envisagé.

Pour que le V2G puisse être implanté à grande échelle, il faut que les atouts de la technologie soient perçus comme plus importants que ses désavantages.

Quelles perspectives d’avenir pour le V2G ?

Comme indiqué dans cet article, de nombreux acteurs du secteur de l’énergie travaillent au développement de cette solution, il est donc probable qu’elle viendra à se démocratiser dans les années à venir. De plus, celle-ci s’intègre parfaitement à l’idée d’un smart grid, ou réseau intelligent qui utilise la transmission d’informations pour faciliter la prise de décision. C’est d’ailleurs pour cela que les compteurs Linky ont remplacé nos anciens compteurs d’électricité dans la majorité des logements français. Enfin, il faut savoir que les contrats d’électricité à tarification dynamique sont amenés à se développer dans toutes l’Europe. Ils prévoient un prix du kWh d’électricité qui change plusieurs fois par jour (jusqu’à toutes les heures) en fonction du cours de cette énergie sur les marchés de gros (et donc en fonction de l’offre et de la demande). L’utilisation de batteries de stockage est un moyen idéal de tirer parti d’une offre d’électricité de ce type.

Bien que la technologie V2G soit encore relativement récente et peu utilisée, il est probable que nous verrons son installation s’accélérer dans les années à venir.

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