Les publications de l'Association mondiale de la Route

Systèmes de routes électriques : une solution pour l'avenir ?

  • Date : 2018
  • Domaine(s) : Environnement / Exploitation des réseaux routiers
  • Référence AIPCR : 2018SP04EN
  • Nombre de pages : 100

Il est de plus en plus probable que les véhicules électriques joueront un rôle majeur dans l'avenir du transport routier. Bien qu'il existe des véhicules électriques commerciaux, leur utilisation a été limitée en raison des coûts d'achat élevés, de l'autonomie limitée des batteries et du manque de commodité de chargement. En outre, alors que des développements sont en cours, les chaînes de traction électrique et hybride doivent encore être efficacement intégrées aux poids lourds. Les systèmes de routes électriques, une branche des technologies qui permettent aux véhicules de se recharger en mouvement, constituent une nouvelle façon de surmonter ces défis. Il existe peu d'information sur le rendement comparatif des solutions d'ÉRF, l'état de préparation du marché, les coûts et les questions de mise en œuvre. cette fin, l'Association mondiale de la route (AIPCR) a chargé TRL d'entreprendre une étude de pointe et une étude de faisabilité des concepts de l'ERS, en se concentrant sur la mise en œuvre de l'ERS du point de vue d'une administration des routes.

L'étude comportait trois phases interdépendantes :

  1. l'état de l'art et l'engagement des parties prenantes,
  2. l'évaluation de la faisabilité technologique et de la mise en œuvre, et
  3. explorer le modèle d'affaires pour l'adoption des SRE.

Un examen de la tarification stationnaire et d'autres solutions de rechange aux technologies de propulsion à combustible fossile a également été entrepris. L'étude a adopté une perspective globale, s'engageant avec les principales parties prenantes (administrations routières, chercheurs, développeurs ERS, industrie du fret) de tous les pays du spectre économique par le biais d'une enquête en ligne et d'entretiens avec les experts concernés. Cela a éclairé l'examen, mettant en lumière les points de vue des parties prenantes sur les avantages, les limites et les obstacles au développement et à la mise en œuvre. Au total, 17 systèmes ERS viables ont été identifiés. Ceux-ci sont divisés en trois catégories : inductif (sans fil) ; rail conducteur ; et aérien conducteur. La majorité des systèmes inductifs ERS ont un niveau de préparation technologique (TRL) entre TRL3-4 ; peu de systèmes avancent au-delà de TRL6. Les contreparties conductrices sont plus matures, typiquement entre TRL4-5, avec quelques systèmes entre TRL6-8. Les trois types d'ERS font l'objet d'essais routiers d'une forme ou d'une autre, avec des progrès rapides au cours des cinq dernières années.

Les trois concepts sont technologiquement réalisables, offrant des avantages/limites comparables et uniques. Par exemple, les systèmes conducteurs sont plus aptes et prêts à répondre aux besoins en énergie des poids lourds. Alors que les systèmes ERS inductifs sont généralement plus adaptés aux véhicules ayant des besoins de puissance plus faibles et ne peuvent pas offrir un rendement égal à celui des systèmes conducteurs. Des évaluations des risques de chaque technologie ont été entreprises, et les résultats suggèrent que la majorité des risques sont " faibles à très faibles ". Les solutions ferroviaires conductrices étaient toutefois intrinsèquement plus risquées en raison de la présence d'un conducteur sous tension ouvert sur les routes à grande vitesse et de leur impact sur les activités d'entretien routier. L'impact de tout type de système intégré à la structure de la chaussée soulève des préoccupations quant à la durabilité, à l'entretien futur et à la sécurité. L'interopérabilité au sein des catégories d'ERS et entre elles n'existe pas à l'heure actuelle.

Les résultats de l'engagement des parties prenantes suggèrent qu'en dépit des incertitudes concernant les performances de la SRE et les obstacles à la mise en œuvre, la majorité d'entre eux voient les technologies d'un œil positif et pensent que la SRE serait la clé de la décarbonisation du transport routier. Environ la moitié des participants à l'enquête ont participé activement à la recherche sur les SRE (depuis les études de bureau jusqu'aux essais routiers). La majorité des recherches sont menées en Europe, en Corée du Sud, au Japon et aux États-Unis. Les discussions avec les administrations routières et les promoteurs ont souligné que les différents concepts de l'ERS devraient être considérés comme des solutions pour des scénarios donnés, plutôt que comme des " rivaux ". Au contraire, l'objectif global de toutes les solutions est d'améliorer la durabilité des réseaux de transport routier et d'atténuer les niveaux actuels d'impact sur l'environnement. Les parties prenantes ont identifié l'industrie du fret et les opérateurs de transport public comme étant les premiers à adopter l'ERS. Les parties prenantes ont identifié les principaux obstacles à la mise en œuvre comme étant les coûts d'investissement élevés (pour l'installation, l'entretien et l'administration), ainsi que les risques associés à une technologie relativement immature. Un message clé des intervenants était que le soutien du gouvernement est essentiel au développement des SSE et à la réponse aux préoccupations de l'industrie.

Dans le cadre de l'étude, un atelier a été organisé, avec des experts pertinents, pour discuter des défis potentiels de mise en œuvre des SRE dans les pays à revenu faible et moyen (PRFMRF). En ce qui concerne l'installation, les défis suivants ont été identifiés : le type de construction de l'infrastructure existante, la composition de la flotte, le manque de compétences et de ressources, et l'infrastructure et la capacité limitées du réseau. Cependant, les PRFM ont des opportunités uniques, telles que la combinaison de la construction de nouvelles routes et d'infrastructures de réseau avec des installations ERS. Le consensus général de l'atelier était que l'ERS devrait d'abord être établie dans les pays à revenu élevé avant que l'on puisse envisager de façon réaliste sa mise en œuvre dans les PRFM. De plus, étant donné les coûts d'investissement élevés associés aux SRE et les nombreuses autres priorités dans les PRFM qui nécessitent des investissements et du soutien, il est peu probable que les SRE soient installés dans un proche avenir. Il est possible à long terme que l'ERS puisse être installé sur les itinéraires transnationaux de fret si un financement externe est mis à disposition.

La majeure partie de la recherche actuelle est axée sur la fonctionnalité et l'installation. D'autres aspects, tels que la viabilité économique et le développement de modèles d'affaires attrayants, nécessitaient toutefois une attention particulière. L'étude présente une analyse coûts-avantages spécifique au Royaume-Uni pour une autoroute faisant l'objet d'une étude de cas. Des hypothèses, fondées sur les résultats des phases 1 et 2, ont été formulées en ce qui concerne les prix d'installation, l'adoption de la technologie et les types de véhicules adaptés aux concepts de l'ERS. Les résultats suggèrent que certains types de SRE pourraient être économiquement viables avec une marge bénéficiaire suffisante pour l'électricité et une pénétration de la technologie. Toutefois, il faut bien comprendre qui est le principal client. Le type de concept ERS affecte le marché potentiel, car le système conducteur aérien ne peut être utilisé que par des véhicules plus grands tels que les poids lourds et les autobus, tandis que les systèmes routiers pourraient être utilisés à la fois par les véhicules légers et les poids lourds. Cependant, pour les véhicules légers, ERS serait en concurrence avec d'autres solutions de recharge ; il est probable que les propriétaires de VE privés utiliseront principalement des solutions de recharge recharge rechargeables ou statiques. Les progrès réalisés dans d'autres technologies à faible intensité carbonique, comme les biocarburants, les piles à combustible et les batteries électriques, peuvent également influer sur l'adoption des SRE. Jusqu'à présent, rien n'indique clairement qu'elle favoriserait ou limiterait la mise en œuvre des SRE. En ce qui concerne la livraison, on ne sait pas encore clairement où devrait se situer la responsabilité de la propriété et de l'exploitation de la technologie ERS. Il semble très probable qu'une certaine forme de partenariat public-privé serait nécessaire pour la mise en œuvre. Cela nécessitera des modifications du cadre réglementaire existant et des concessions entre les administrations routières et les entrepreneurs d'exploitation.

Dans l'ensemble, l'étude a conclu que l'ERS a le potentiel de jouer un rôle majeur dans la décarbonisation du transport routier, mais qu'à court terme, il est plus susceptible d'être adapté par des parties spécifiques pour répondre à des besoins localisés plutôt qu'à une solution universelle.

Les recommandations pour les administrations routières sont fournies en deux étapes :

  1. des étapes intermédiaires pour la mise en œuvre de l'ERS qui comprennent : l'identification des routes potentielles pour la mise en œuvre de l'ERS ; l'identification des normes et des politiques pertinentes qui doivent être modifiées afin de planifier l'intégration future ; la participation aux forums internationaux et aux comités techniques ; et le partage des connaissances avec les administrations routières internationales et les organismes de recherche ;
  2. l'objectif à long terme devrait être de soutenir et de participer à des essais routiers visant à mieux comprendre les avantages et les impacts des SRE pour un réseau de transport donné.

Les ARN des PRFM devraient continuer à suivre l'évolution de la SRE, participer aux discussions internationales, identifier les défis spécifiques à chaque pays et envisager des solutions de SRE dans le cadre des futures opportunités de financement vert, en particulier pour la construction de nouvelles routes et sur les corridors internationaux de fret. Il a également été suggéré que l'AIPCR pourrait soutenir ses membres en cherchant des opportunités de partenariat avec d'autres parties prenantes clés et en co-organisant une conférence internationale sur le développement des SRE ; en établissant un groupe de travail sur les carburants alternatifs dans le prochain cycle de travail ; et en représentant les administrations routières dans les discussions mondiales sur les SRE.

Version anglaise :
Electric road systems: a solution for the future?

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