Les véhicules électriques (VE) sont devenus un élément clé du transport durable. Au cœur de leur fonctionnement se trouve un composant essentiel : le connecteur de charge. Ce dispositif fait le lien entre la borne de recharge et le VE, facilitant un transfert d'électricité sûr et efficace. Cependant, tous les connecteurs de VE ne se valent pas. Leurs types, leurs capacités et leur compatibilité régionale varient, ce qui rend leur compréhension essentielle pour les propriétaires de VE, les fournisseurs de bornes de recharge et les décideurs politiques.
Qu'est-ce qu'un connecteur de chargeur EV ?
Un chargeur pour véhicule électriqueconnecteurInterface physique reliant un véhicule électrique à une borne de recharge. Elle assure un flux électrique sûr et efficace en réduisant les risques de connexions desserrées, d'étincelles ou de courts-circuits. Les connecteurs de chargeur existent en différentes formes, tailles et capacités, adaptées aux exigences de chaque modèle de véhicule et aux normes régionales. Selon le type de connecteur et le mode d'alimentation associé, la charge peut être lente et régulière (CA) ou rapide et directe (CC).
Charge CA ou CC : quelle est la différence ?
Comprendre la distinction entre la charge CA et CC est fondamental pour comprendre le fonctionnement des systèmes de charge des véhicules électriques (VE).
Recharge CA : Les chargeurs à courant alternatif (CA) utilisent le convertisseur CA-CC embarqué du véhicule pour transformer le courant alternatif en courant continu (CC) stockable par la batterie. Cette conversion s'effectuant à l'intérieur du véhicule, la vitesse de charge est limitée par la capacité du convertisseur embarqué. Par conséquent, la charge CA est généralement utilisée pour les chargeurs de niveaux 1 et 2, plus lents, mais adaptés à la recharge de nuit ou sur le lieu de travail.
Recharge CC : Les chargeurs rapides à courant continu (CC) effectuent la conversion CA-CC directement dans la borne, sans passer par le convertisseur embarqué du véhicule. En fournissant le courant continu directement à la batterie, ces chargeurs offrent des vitesses de charge nettement plus rapides, ce qui les rend idéaux pour les arrêts rapides aux bornes publiques ou les longs trajets. La recharge CC est souvent associée aux chargeurs de niveau 3, capables de fournir une puissance de sortie élevée pour recharger les véhicules en quelques minutes plutôt qu'en quelques heures.
Aperçu des types de connecteurs pour véhicules électriques
Comprendre les différents connecteurs de recharge pour véhicules électriques est essentiel pour les propriétaires de véhicules, les fournisseurs de bornes de recharge et les décideurs politiques. Ce guide met en évidence les principales différences entre les types de connecteurs, leur utilisation régionale, les vitesses de recharge, etc. La figure ci-dessous présente un aperçu visuel des connecteurs actuellement utilisés sur le marché.
(Aperçu des types de connecteurs de chargeur EV)
Types de connecteurs de chargeurs CA pour véhicules électriques
Connecteur de type 1 - J1772
Le connecteur de type 1, également connu sous le nom de J1772, est la prise de charge CA standard utilisée principalement en Amérique du Nord et au Japon. Ce connecteur à cinq broches est conçu pour l'alimentation monophasée et prend en charge la charge de niveau 1 et de niveau 2. Il peut charger jusqu'à80 ampèresutilisant une entrée de 240 volts, fournissant une puissance de sortie maximale d'un chargeur EV de19,2 kW.
Contrairement au connecteur de type 2 couramment utilisé en Europe, le connecteur de type 1 ne dispose pas de mécanisme de verrouillage automatique, ce qui présente un risque pour la sécurité car le câble pourrait être débranché sans autorisation pendant la charge.
En Amérique du Nord, Tesla utilise des chargeurs NACS propriétaires, mais tous les véhicules Tesla peuvent être équipés d'un adaptateur qui se connecte à une prise de type 1 J1772, garantissant que les véhicules électriques Tesla peuvent également utiliser des chargeurs équipés d'un connecteur de type 1.
(Chargeur secteur Injet Vision Type 1)
Type 2connecteur -Mennekes
Le connecteur de type 2, largement utilisé en Europe, au Royaume-Uni, au Moyen-Orient, en Afrique et en Australie, est devenu la norme pour la recharge des véhicules électriques dans ces régions. Grâce à sa conception à sept broches, il prend en charge les alimentations monophasées et triphasées, offrant ainsi une flexibilité optimale pour différents scénarios de recharge. Capable de supporter jusqu'à 32 ampères avec une entrée de 400 volts, il offre une puissance de charge maximale robuste de 22 kW, ce qui le rend adapté aux bornes de recharge résidentielles et publiques de niveau 2.
L'une des caractéristiques les plus remarquables du connecteur Type 2 est son mécanisme de verrouillage intégré. Celui-ci garantit que le câble de charge reste solidement fixé au véhicule tout au long de la charge, empêchant toute déconnexion ou altération non autorisée. Le verrouillage automatique renforce non seulement la sécurité, mais offre également aux propriétaires de véhicules électriques la tranquillité d'esprit de savoir que leur véhicule se recharge en toute sécurité, sans risque d'interruption accidentelle.
Connecteur CA GB/T
Le connecteur CA GB/T est la norme officielle de charge CA en Chine, développée selon le système de normes Guobiao (GB). Les normes GB chinoises peuvent être identifiées comme obligatoires ou recommandées par leur préfixe. Les normes GB sont obligatoires, tandis que les GB/T sont recommandées (normes quasi-obligatoires).
Ce connecteur à sept broches est principalement utilisé pour la charge de niveau 2, offrant une puissance de sortie allant jusqu'à 7 kW pour les cas d'utilisation typiques, avec une sortie potentielle maximale de 21 kW dans des conditions spécifiques. Utilisez généralement 220 volts CA avec un courant de sortie de 16 ou 32 ampères respectivement.
Contrairement à de nombreuses normes internationales, les connecteurs CA GB/T ne sont pas compatibles avec les ports de charge CC, ce qui nécessite des ports de charge distincts pour le CA et le CC sur les véhicules électriques chinois. Cette séparation garantit l'optimisation des systèmes de charge pour leurs applications respectives. Les connecteurs GB/T sont conçus pour répondre spécifiquement aux besoins spécifiques du marché chinois des véhicules électriques en pleine croissance, grâce à un vaste réseau de bornes de recharge compatibles.
Types de connecteurs de chargeurs CC pour véhicules électriques
(Station de charge CC Injet Ampax CCS1 pour l'Amérique du Nord)
Connecteur CCS1 - Système de charge combiné 1
Le connecteur CCS1, également appelé CCS Combo 1, est un composant clé du système de charge combiné (CCS), une norme proposée en 2011 par la SAE International (Society of Automotive Engineers) et l'Association européenne des constructeurs automobiles (ACEA). Ce système a été conçu pour offrir une solution universelle pour la charge en courant alternatif et en courant continu, simplifiant ainsi le processus et l'infrastructure de charge. La norme CCS comprend deux versions : CCS1, couramment utilisée en Amérique du Nord et en Corée du Sud, et CCS2, répandue en Europe et dans d'autres régions.
Le CCS1 s'appuie sur le connecteur CA J1772 en intégrant deux broches CC haute vitesse, permettant ainsi la charge CA et CC via un seul port. Il n'est donc plus nécessaire de disposer de ports de charge CA et CC distincts, simplifiant ainsi la conception du véhicule et améliorant le confort d'utilisation. Le connecteur CCS1 pour véhicules électriques prend en charge la charge CA et CC.Chargeurs de véhicules électriques de niveau 3, délivrant jusqu'à 360 kW de puissance avec une tension maximale de 1000 V et un courant de 500 A.
Outre sa double fonctionnalité, le CCS1 utilise le même protocole de communication que la norme J1772, garantissant une intégration transparente avec l'infrastructure existante et facilitant son adoption par les fabricants. À l'instar de la prise SAE J1772 Type 1, Tesla possède sa propre norme de recharge en Amérique du Nord, mais le CCS1 est largement adopté par d'autres fabricants et constitue un élément clé de l'infrastructure de recharge rapide dans la région.
Connecteur CCS 2 - Système de charge combiné 2
Le connecteur CCS 2 (Combined Charging System 2) est une solution de charge puissante et polyvalente, largement utilisée en Europe, au Royaume-Uni, au Moyen-Orient, en Afrique, en Australie et dans d'autres régions. Il s'appuie sur le connecteur Type 2 et y ajoute deux broches CC haute vitesse supplémentaires pour une charge rapide. Cette combinaison permet au CCS 2 de fournir une puissance CC impressionnante allant jusqu'à 500 A et 1 000 V, avec une puissance maximale de 360 kW, permettant une charge beaucoup plus rapide qu'avec les connecteurs CA standard.
Conçu pour soutenirCharge rapide de niveau 3Le connecteur CCS 2 réduit considérablement le temps de charge, ce qui le rend idéal pour les longs trajets et les applications exigeantes. Contrairement à l'Amérique du Nord, où Tesla utilise sa propre norme de charge propriétaire, les propriétaires de Tesla Model 3 et Model Y en Europe peuvent utiliser directement les bornes CCS 2 sans adaptateur. Cependant, les propriétaires de Model S et Model X peuvent toujours se connecter aux bornes CCS 2 à l'aide d'un adaptateur compatible, garantissant ainsi une compatibilité plus large dans toute la région.
Connecteur CHAdeMO
CHAdeMO est un type de connecteur de charge pour véhicules électriques (VE) développé en 2010 par un consortium de constructeurs automobiles japonais, dont Mitsubishi, Nissan et Toyota. Il s'agissait de l'une des premières normes de charge rapide, capable de fournir une puissance comprise entre 50 et 100 kW, ce qui en a fait un acteur clé des débuts de l'adoption des VE.
Contrairement aux connecteurs CCS, qui ne nécessitent qu'un seul port de charge électronique acceptant à la fois la charge CA et CC, les connecteurs cHAdeMo nécessitent un port de charge séparé distinct du port de charge CA. Cela signifie que vos véhicules électriques nécessitent deux ports de charge séparés.
Bien que CHAdeMO devienne moins répandu à l'échelle mondiale, il est encore le plus couramment utilisé au Japon et dans certains pays, où de nombreux véhicules de constructeurs japonais comme Nissan, Mitsubishi et Toyota prennent en charge la norme ; cependant, même dans ces régions, la tendance s'oriente vers le CCS à mesure que de nouveaux modèles sont lancés.
Tournés vers l'avenir, CHAdeMO et le Conseil chinois de l'électricité (CEC) développent conjointement la norme de recharge ultra-rapide de nouvelle génération pour véhicules électriques, à laquelle se sont associés des experts internationaux d'Amérique, d'Asie, d'Europe et d'Océanie. Cette initiative industrielle devrait ouvrir la voie à une future norme harmonisée.
Connecteur CC GB/T
Le connecteur CC GB/T est la principale norme de charge rapide CC en Chine. Doté de neuf broches, il prend en charge des puissances de charge allant de 50 kW à 350 kW, ce qui le rend polyvalent pour une utilisation variée, des bornes de recharge urbaines aux aires de service autoroutières. Les chargeurs CC GB/T les plus courants fonctionnent à 250 A, ce qui convient à la charge rapide de niveau 3.
Conçus spécifiquement pour le marché chinois, les connecteurs CC GB/T reflètent l'importance accordée par le pays à l'efficacité énergétique et à l'évolutivité. Ils ne sont pas compatibles avec les connecteurs CA GB/T, ce qui nécessite des conceptions à double port pour les véhicules électriques chinois. Néanmoins, le système GB/T reste très performant sur son marché intérieur.
Connecteur Tesla NACS
La norme de recharge nord-américaine (NACS) est le connecteur de recharge pour véhicules électriques exclusif de Tesla, devenu la norme dominante en Amérique du Nord. Largement adopté par les principaux constructeurs automobiles, le connecteur NACS devrait devenir la norme universelle pour la région, tous les constructeurs et exploitants de bornes de recharge adoptant la norme NACS d'ici 2025.
Conçu pour la recharge rapide, le connecteur NACS peut délivrer jusqu'à 250 kW de puissance, ce qui le rend adapté aux bornes de recharge résidentielles et publiques. Doté de cinq broches, il prend en charge une plage de courant de 15 A à 48 A en version CA, tandis que la version CC peut gérer jusqu'à 400 A, pour une puissance maximale de 250 kW.
Le réseau de recharge Tesla est présent dans trois régions clés : l'Amérique du Nord (y compris le Japon et la Corée du Sud), l'Europe (y compris l'Océanie et l'Asie de l'Est) et la Chine continentale. Sur chacun de ces marchés, Tesla utilise des normes de recharge différentes. En Chine, Tesla utilise la norme GB/T, tandis qu'en Amérique du Nord, le connecteur NACS est la norme par défaut. En Europe, les véhicules Tesla sont équipés du connecteur Type 2 (Mennekes) ou CCS Combo 2, garantissant ainsi la compatibilité avec les infrastructures de recharge locales.
（Chargeur secteur Injet Swift Type 2）
Le rôle des connecteurs de chargeur dans l'écosystème des véhicules électriques
Le connecteur de charge est bien plus qu'une simple prise ; c'est un élément essentiel de l'infrastructure des véhicules électriques. Qu'il s'agisse de garantir la sécurité et l'efficacité de la charge ou d'assurer la compatibilité entre les différents véhicules et régions, ces connecteurs jouent un rôle essentiel dans l'écosystème des véhicules électriques. À mesure que les normes évoluent et que les efforts d'harmonisation s'intensifient, la compréhension de ces connecteurs devient essentielle pour tous les acteurs de la mobilité électrique.
En vous familiarisant avec les différents types de connecteurs de chargeur EV, vous pouvez garantir une expérience de charge fluide et efficace, que ce soit à la maison ou en déplacement.