Imaginez des véhicules connectés à des rails électriques placés au milieu des voies de circulation et qui se rechargent donc sans effort, tout simplement en roulant. C'est précisément le concept de l'eRoadArlanda, un tronçon de deux kilomètres spécialement construit à cet effet en Suède et testé depuis 2018.

Pour pouvoir se recharger tout en roulant, les véhicules doivent être équipés d'une sorte de patin placé à l'extrémité d'un bras mobilemobile fixé au bas du châssis, qui se fixe automatiquement sur les rails disposés sur leur parcours. Dans un premier temps, ce système est testé sur des camions, mais l'idée est bien sûr de pouvoir l'adapter aux bus et aux voitures électriques. Le bras détecte en fait le moment où le véhicule se trouve au-dessus du rail et s'y arrime alors automatiquement. De même, en cas de changement de trajectoire ou de dépassement, il se « déconnecte » sans action du conducteur.

Ce projet s'inscrit dans le cadre du plan du gouvernement suédois visant à mettre en place un système de transport faisant totalement abstraction des combustiblescombustibles fossilesfossiles d'ici 2030. Ce type de route devrait s'étendre dans le pays, avec l'objectif d'électrifier jusqu'à 2 000 km de voies d'ici 2030.

Une solution qui fait des émules

Cela pourrait aussi donner des idées à d'autres, même si jusqu'à présent, les systèmes de recharge expérimentés par le sol sont essentiellement à induction. En début d'année, le groupe Stellantis a ainsi annoncé tester en Italie une technologie avancée de transfert d'énergieénergie sans fil et par induction pour les voitures électriques, sur un circuit spécialement créé pour ce type de tests. Il préfigure en l'occurrence le type d'infrastructures qui pourraient équiper à l'avenir certains axes routiers, permettant alors de considérablement gagner en autonomie. Il s'agit en fait d'une technologie basée sur une succession de boucles placées sous l'asphalte qui transmettent l'énergie directement aux véhicules qui roulent dessus. Chaque véhicule doit cependant être équipé d'un récepteur dédié, chargé de transférer l'énergie provenant de l'infrastructure routière directement vers le moteur électrique. Sur le même principe, à Karlsruhe, en Allemagne, c'est tout un pan de route qui va être équipé, sur quelques centaines de mètres, afin de fournir de l'énergie aux bus électriques de la ville pendant qu'ils roulent.

De son côté, la société espagnole Premium PSU a dévoilé un tout nouveau système destiné à recharger sa voiture en se plaçant directement sur une station dédiée, sachant que ce système fonctionne aussi bien le véhicule à l'arrêt qu'en marche. A noter qu'en 2018, BMW avait aussi sorti sa propre solution de recharge sans fil à l'arrêt, à destination des véhicules hybrides rechargeables de la marque. Par induction ou à l'aide d'un patin, la solution pour doper l'autonomie des voitures électriques passera donc peut-être un jour par la route elle-même.

eRoadArlanda, la première route qui recharge les voitures électriques

Article de Marc ZaffagniMarc Zaffagni le 16/04/2018

La Suède vient d'inaugurer une portion de route de deux kilomètres qui intègre un système pour recharger les véhicules électriques en roulant. Inspiré du tramway, ce dispositif sera testé pendant deux ans en conditions réelles.

En 2030, la Suède s'est fixé l'objectif de ne plus utiliser d'énergies fossilesénergies fossiles pour les transports. Pour relever ce défi ambitieux, le pays va notamment accélérer son adoption des véhicules électriques. Et, pour faciliter ce mouvementmouvement, il faut que l'infrastructure de recharge des batteries soit non seulement dense mais aussi complémentaire. C'est dans cette perspective que vient d'être inauguré ce qui est présenté comme la première route électrifiée au monde pensée pour recharger les véhicules électriques pendant que ceux-ci circulent.

eRoadArlanda, c'est son nom, est une portion de deux kilomètres qui consiste en un rail électrifié encastré à fleur de la route dans sa partie centrale. Les véhicules s'y connectent au moyen d'un patin contacteur mobile logé sous le châssis. Ce dernier est géré par des capteurscapteurs et se déploie uniquement lorsque le rail est détecté. Et si le conducteur doit effectuer un dépassement ou en cas d'accidentaccident, le patin se rétracte automatiquement. Relié à la terre, le rail électrifié envoie du courant sur des sections courtes au passage du véhicule.

La Suède compte 20.000 km de routes

Ce système est un dérivé de celui utilisé par certains tramways, notamment en France. eRoadArlanda relie l'aéroport de Stockholm-Arlanda à la zone logistique de Rosersberg, à l'extérieur de la capitale. Pour le moment, un seul camion électrique de PostNord empruntera ce tronçon durant cet essai prévu pour durer deux ans.

En cas de succès, l'administration suédoise en charge des transports prévoit d'étendre le réseau sur les autoroutes et les grands axes routiers. Selon eRoadArlanda, le coût du déploiement de ce système sur les 20.000 kilomètres que compte le réseau routier suédois serait de 7,6 milliards d'euros. Mais, grâce aux 3 milliards d'euros d'économies annuellesannuelles en énergies fossiles, la route électrique serait amortie en un peu moins de trois ans.

Les voitures électriques bientôt alimentées par les routes ?

Article initial de Quentin MauguitQuentin Mauguit, paru le 11/07/2012

Une solution originale est en cours de développement au Japon pour boosterbooster l'autonomie des voitures électriques. L'idée est relativement simple : ne pourrait-on pas transmettre en permanence de l'électricité sans filélectricité sans fil au travers des routes, notamment grâce à un système par induction ? Les premiers essais sont en tout cas concluants.

La plupart des automobiles électriques actuelles souffrent d'une autonomie réduite et surtout d'un temps de recharge très long. De nombreuses équipes dans le monde s'attellent donc à réduire au maximum ces facteurs limitants. L'une des solutions envisagées consisterait à fournir du courant en temps réel aux véhicules en déplacement via les routes et donc au travers des pneus, mais comment faire ? Un premier élément de réponse a été fourni l'année dernière par Toyota Central R&D Labs et Takashi Ohira, de la Toyohashi University of Technology (TUT). Au cours d'un work-shop organisé à Kyoto, ils ont démontré qu'il était possible de transmettre de l'énergie sans fil entre deux plaques métalliques parcourues par des courants de sens contraires et des pneus spécialement adaptés (ils sont notamment ceinturés de pièces d'acieracier incluses à l'intérieur du caoutchouccaoutchouc et des condensateurscondensateurs). La quantité d'énergie perdue dans la gomme avait également été testée à cette occasion. Elle serait, selon les chiffres de l'époque, inférieure à 20 %.

Cependant, l'installation de plaques d'acier sur toutes nos routes pourrait poser de nombreux problèmes de sécurité et d'adhérence, surtout en cas de pluie. Des améliorations ont donc été apportées à ce projet nommé Ever pour Electric Vehicle on Electrified Roadway (véhicule électrique sur route électrifiée).

Il n'existe aucun lien matériel entre les piles et la voiture. Les chercheurs sont pourtant parvenus à faire tourner les roues de ce modèle réduit tandis qu'il était posé sur des plots en béton de 10 cm de hauteur. Le RF Inverter est chargé de transmettre de l'électricité par des signaux radio, grâce à un système par induction, aux récepteurs que sont les pneus. © Tech-On

Un transfert d’électricité à travers du béton

Ses évolutions, présentées dans le magazine Tech-On, ont été dévoilées ces 5 et 6 juillet 2012 lors du Wireless Technology Park 2012 (WTP), une foire présentant les dernières technologies sans fil. La démonstration parle d'elle-même. Deux pneus de taille réelle ont été placés sur 10 cm de bétonbéton (utilisé au Japon dans la construction des routes), lui-même positionné sur des plaques de métalmétal parcourues par un courant. Une ampoule a ensuite été raccordée aux deux roues et... elle s'est mise à briller. 

Le transfert d'électricité sans fil repose notamment sur l'utilisation du couplage inductif. Les éléments conducteurs parcourus par un courant (par exemple les plaques métalliques équipées de dispositifs adaptés) s'entourent d'un champ électromagnétiquechamp électromagnétique. Or, celui-ci peut induire une force électromotrice lorsqu'il coupe un second conducteur (comme l'acier contenu dans les pneus). La prouesse des chercheurs est d'être parvenus à utiliser cette propriété à travers le béton, tout en faisant en sorte que de grandes quantités d'énergie puissent être transférées. Une puissance électrique, c'est-à-dire le produit de l'intensité du courant par la tension électrique, de 50 à 60 W a en effet été mesurée aux bornes de l'ampoule. L'efficacité de la transmission d'énergie aux pneus serait à nouveau supérieure à 80 %, voire 90 %, selon Takashi Ohira.

L'équipe va maintenant tenter d'augmenter l'épaisseur du béton au travers duquel le courant peut être induit dans les pneus. Ces développements sont très intéressants mais la puissance électrique transmise par le dispositif devrait être multipliée par 100 avant qu'une voiture puisse rouler sur les autoroutes sans devoir effectuer des arrêts recharges...