Voiture électrique : les différentes bornes et les prix

Il existe plusieurs types de prises, connecteurs et câbles pour charger une voiture électrique. Voici les systèmes de station de recharge disponibles sur le marché en Europe, en courant alternatif AC et en courant continu DC.

• Prise domestique
• Borne murale à domicile
• Borne publique de Type 2
• Borne publique de Type 2 semi-rapide
• Borne triphasée en entreprise
• Borne rapide Combo
• Borne rapide Chademo
• Superchargeur Tesla
• Formule mathématique du temps de charge
• Prix de charge

>>> Notre dossier magazine sur les bornes domestiques...

À lire aussi : la norme d'étiquetage européen pour les bornes publiques.

Prise domestique

Toute voiture électrique ou hybride rechargeable peut se brancher sur une prise domestique classique de 8 A (ampères) ou 10 A, au courant alternatif 2,3 kW, via un câble avec une prise standard pour « le mur », un boîtier adaptateur capable d’abaisser l’ampérage pour éviter la surchauffe et le connecteur Type 2 pour la voiture. Le temps de charge est long (8 h) à très long (plus de 20 h) avec ce type de solution basique. Néanmoins, elle est toujours possible en secours ou en appoint, voire pour une hybride rechargeable à domicile. Attention : il vaut mieux ne pas utiliser de rallonge(s). Elles sont rarement adaptées à l’intensité nécessaire. Il y a de sérieux risques d’incendie et d’électrocution (à l’extérieur) avec ce type de bricolage. Par ailleurs, il existe des prises « renforcées » de 3,2 kW et 14 A un peu moins lentes, avec disjoncteur propre. Celles-ci, moins coûteuses qu’une borne murale privée, à moins de 500 €, peuvent parfaitement convenir à un modèle hybride rechargeable.

Borne à domicile

Installer une borne de recharge Wallbox à domicile est indispensable pour profiter pleinement de sa voiture 100 % électrique. L’installation coûte de 500 € à 2000 €. Elle sécurise la recharge tout en offrant un temps de charge plus rapide (de 3-4 h à 1 nuit complète), avec des options de gestion intelligente de la charge. Elle pourra notamment moduler la charge en fonction des tarifs ou des pics de consommation. La puissance de ce type d’installation peut monter à 7,4 kW (32 A) en monophasé, à 11 kW (16 A) en triphasé, voire 22 kW (32 A). Le câble à utiliser est celui de Type 2 Mennekes, standardisé et compatible avec de nombreuses bornes en voirie. Il existe également des solutions connectées pour, par exemple, dissocier les charges privées des charges professionnelles, avec possibilité de facturation ou de notes de frais automatisées. Il est également possible de suivre l’état de charge à distance avec son smartphone ou son ordinateur. La plupart des voitures électriques ont un convertisseur interne de 11 kW, parfois de 22 kW. Donc, la puissance de charge et le choix du modèle de wallbox dépendront aussi de la voiture. De plus, pour bénéficier de la réduction d'impôt sur investissement (30 % en 2023, 15 % du 1er janvier au 31 août 2024), il faut que la borne soit intelligente et ne peut utiliser que de l'électricité verte. En Wallonie, l'enregistrement de la borne auprès de son gestionnaire de réseau est obligatoire.

Borne publique « non rapide »

Les bornes publiques « lentes » de moins de 11 kW en station de recharge sont souvent installées en bordure de voirie ou sur les parkings des centres commerciaux. Il faut généralement laisser la voiture branchée plus d’une heure pour espérer récupérer une autonomie utile. Elles nécessitent généralement d’utiliser son propre câble de Type 2 Mennekes, le même que pour la borne privée Wallbox. Il existe également des bornes de cette catégorie avec câble intégré. Dans ce cas, il suffit alors d’activer la borne et de brancher la prise du câble intégré sur le bon connecteur du véhicule. Un système de paiement par badge sans contact ou par smartphone (QR Code ou app dédiée) permet de s’acquitter des coûts de charge. Un verrouillage du câble évite les débranchements par vandalisme ou le vol. On les reconnaît désormais avec le label européen hexagonal muni de la lettre « C ».

Borne publique « semi-rapide »

D’autres stations de recharge en bord de voirie, avec borne utilisant une prise et un câble de Type 2 sont heureusement un peu plus rapides. Elles offrent une puissance de 11 kW à 22 kW, et plus rarement de 43 kW. De quoi récupérer une autonomie utile le temps d’une course ou d’un repas. La plupart des voitures électriques ont un convertisseur interne de 11 kW, parfois de 22 kW. Donc, la puissance de charge maximale dépendra de la voiture. Un système de paiement par badge sans contact ou par smartphone (QR Code ou app dédiée) permet de s’acquitter des coûts de charge. Un verrouillage du câble évite les débranchements par vandalisme ou le vol.

Borne en entreprise

Il existe également des solutions « semi-rapides » adaptées pour les installations en entreprise. Elles fonctionnent avec des prises triphasées et/ou un raccordement puissant pour accepter un courant de plus forte intensité. Il est envisageable de recharger une voiture électrique en moins de 6 h.

Borne publique rapide Combo CCS

Les stations de recharge rapide fonctionnent avec des bornes en courant continu. La prise Combo CCS utilise une partie du connecteur de Type 2 et un connecteur supplémentaire. C’est le nouveau standard européen qui équipera, à terme, toutes les voitures 100 % électriques commercialisées chez nous. Cette solution est toujours avec un câble intégré à la borne qui dispose de son propre convertisseur. Elle peut assurer des charges avec un débit supérieur à 250 kW, voire jusqu’à 400 kW. Cependant, la plupart se limitent à 50 kW. En effet, la vitesse et le débit dépendent également de la voiture, de la borne et d’autres facteurs comme la température et le nombre de véhicules déjà en charge sur le parking. Il est possible de récupérer jusqu’à 80 % de charge en moins de 45 minutes. Un système de paiement par badge sans contact ou par smartphone (QR Code ou app dédiée) permet de s’acquitter des coûts de charge. Le prix est plus élevé sur que les bornes publiques « lentes ». Il est possible de suivre l’état de charge à distance avec son smartphone. Un verrouillage du câble évite les débranchements par vandalisme. On les reconnaît désormais avec le label européen hexagonal muni de la lettre « L » (« K » chez Tesla).

Borne publique rapide Chademo

Chademo est le standard japonais des stations de recharge. C’est notamment ce type de prise qui est utilisé par les Nissan Leaf. Toutefois, Nissan va passer au Combo CCS pour ses futurs modèles électriques. Chademo, en courant continu, est adapté à des charges rapides allant jusqu’à 100 kW, voire 400 kW. Même si la plupart se limitent à 50 kW. Il est possible de récupérer jusqu’à 80 % de charge en moins de 45 minutes. Mais le réseau est parcellaire, le Combo CCS prenant le dessus. Le fonctionnement est similaire avec câble intégré et paiement par badge sans fil, QR Code ou app dédiée. Il est possible de suivre l’état de charge à distance avec son smartphone. Un verrouillage du câble évite les débranchements par vandalisme. On les reconnaît désormais avec le label européen hexagonal muni de la lettre « N ».

Superchargeur Tesla

Tesla a développé un service de charge rapide en courant continu avec des superchargeurs utilisant des prises de Type 2 spécifiques, baptisées « 2a ». Ce service n’est accessible qu’aux clients Tesla. La plupart des bornes fonctionnent avec 120 kW ou 150 kW, mais des installations à 250 kW sont en cours de déploiement. Le paiement se fait simplement par la reconnaissance du véhicule. Il est possible de suivre l’état de charge à distance avec son smartphone et d’espérer une charge jusqu’à 80 % en moins de 30 minutes. Un verrouillage du câble évite les débranchements par vandalisme. On les reconnaît désormais avec le label européen hexagonal muni de la lettre « O ».

Cependant, depuis 2019, Tesla équipe – en Europe – toutes ses bornes de 120/150 kW d’un câble supplémentaire Combo CCS. De plus, les bornes de 250 kW n’utilisent que le CCS. Le constructeur devrait adopter ce standard européen sur tous ses modèles, y compris les Model S et X lorsqu’elles seront renouvelées. Pour les anciens modèles, avec la prise Type 2a, Tesla vend déjà des adaptateurs pour se brancher sur une borne Combo, et même sur Chademo.

À lire aussi : la norme d'étiquetage européen pour les bornes publiques.

Calcul du temps de charge

Pour connaître le temps de charge théorique en station, il faut généralement se fier aux indications de temps estimé par la borne ou par l’application du smartphone. Malheureusement, ce délai peut varier en cours de charge et s’allonger par la suite. Plus prosaïquement, en connaissant la puissance de charge, il suffit d’une simple division de la capacité de la batterie en kWh par les kW moyens fournis par la borne. Par exemple : une batterie de 60 kWh sur une borne chargeant à 50 kW (constants) nécessitera 1 h 12 de charge (60/50=1,2). Pour un réseau privé ou une borne murale, il faut d’abord déterminer la puissance de charge (P) en watts sur base de la tension (U) en volts et l’intensité (I) en ampères. La formule est la suivante : P = U x I. Pour obtenir le résultat en kW, il suffit ensuite de diviser P par 1000. Donc sur une prise de 230 V à 12 ampères, cela donne 230 x 12 = 2760. Puis 2760/1000 = 2,76 kW. Dans ce cas, une batterie de 60 kWh aura besoin de 21 h 44 de charge : 60/2,76=21,74. À ces résultats de temps de charge, il convient d'ajouter une marge de 10 % pour obtenir un résultat plus réaliste.

Prix

Les prix des bornes publiques sont très variables allant de la gratuité à 1,29 €/kWh. De plus, la charge nécessite souvent une carte de recharge ou une application pour le paiement. Il faut parfois payer le temps de branchement de la borne une fois la batterie rechargée. Les tarifs sont indiqués, en principe, sur la borne. Il existe des applications reprenant ces informations avec des indications (mais pas toujours fiables ou à jour) sur l’occupation ou le bon fonctionnement de la borne. À domicile, le prix dépendra des tarifs du fournisseur d’électricité, du type de contrat et de la possibilité de bénéficier ou non de sa propre électricité via panneaux solaires. Cependant, la charge à domicile, à moins de 12,50 €/100 km, reste la solution meilleure marché. Contrairement à certains services de bornes rapides très onéreux.

>>> Pour en savoir plus sur les cartes et badges de rechargement avec les formules tarifaires.