À propos de l’auteur
Loïck Degardin
Économe de flux ACTEE
Élève à l’ENOV en Mastère TED
La transition énergétique française repose sur une électrification massive des usages, notamment dans les transports, le chauffage et l’industrie. L’intégration croissante des énergies renouvelables intermittentes, comme l’éolien et le solaire, accentue les défis d’équilibrage du réseau électrique.
Dans ce contexte, les véhicules électriques (VE) apparaissent comme un levier de flexibilité prometteur, capables d’agir comme des unités de stockage mobile. Toutefois, cette solution doit être analysée avec nuance et mise en perspective au sein d’un écosystème énergétique global.
Sommaire de l’article :
- Les véhicules électriques : une flexibilité au service du réseau
- Un écosystème en croissance rapide
- Batteries Next-Gen : vers une flexibilité renforcée, plus durable et performante
- Une contribution nécessaire mais insuffisante
- Mobilité et Transition énergétique réconciliés par la voiture électrique ?
Les véhicules électriques : une flexibilité au service du réseau
Le développement rapide des véhicules électriques transforme en profondeur notre rapport à l’énergie. Longtemps perçus uniquement comme un moyen de décarboner les transports, ils s’imposent désormais comme de nouveaux acteurs du système énergétique. Leur généralisation pose certes des défis pour les réseaux électriques, mais elle ouvre aussi des perspectives inédites en matière de flexibilité et de pilotage de la demande.
Grâce à leur capacité de stockage et à des solutions de gestion intelligente de la recharge, les véhicules électriques peuvent contribuer à lisser les pics de consommation, à valoriser les périodes de production renouvelable abondante et à renforcer la stabilité du réseau. Cette évolution marque un changement de paradigme : la mobilité électrique ne se contente plus de consommer de l’électricité, elle devient un levier actif de l’équilibre énergétique.
Pilotage de la recharge : un potentiel déjà réel
Le pilotage intelligent de la recharge des véhicules électriques constitue aujourd’hui l’un des leviers de flexibilité les plus prometteurs du système électrique. Selon RTE, le pilotage intelligent de la recharge des véhicules électriques pourrait représenter jusqu’à un tiers des flexibilités disponibles d’ici 2030.
En déplaçant la recharge vers les moments de forte production renouvelable, on peut éviter des pics de consommation le soir et lisser la courbe de charge. Il devient possible de lisser la courbe de charge et de mieux valoriser les énergies renouvelables. Cette logique permet non seulement de réduire les tensions sur le réseau, mais aussi de limiter le recours à des moyens de production carbonés utilisés en période de pointe.
Cette modulation pourrait effacer jusqu’à 5 GW de puissance en pointe sur les 15 GW nécessaires, contribuant ainsi à la sécurité du réseau lors des pics de consommation hivernaux. L’impact est loin d’être marginal : il équivaut à la puissance de plusieurs centrales électriques, mobilisées sans construction d’infrastructures supplémentaires.
Cette flexibilité repose déjà sur des solutions existantes : bornes communicantes, applications de pilotage, contrats d’électricité dynamiques ou incitations tarifaires via des aides à la transition énergétique encourageant la recharge en heures creuses.
Vehicle-to-Grid (V2G) : une Technologie charnière de flexibilité
La technologie V2G permet aux batteries un transfert bidirectionnel de l’électricité vers le réseau.
À terme, le pilotage de la recharge pourrait évoluer vers des dispositifs encore plus avancés, comme le Vehicle-to-Grid (V2G), où les batteries des véhicules restitueraient temporairement de l’électricité au réseau. Même sans aller jusque-là, la simple organisation intelligente de la recharge fait du véhicule électrique un acteur à part entière de l’équilibre énergétique, et non plus un simple consommateur.
Ainsi, loin d’être une contrainte pour le réseau, la mobilité électrique pilotée devient un outil stratégique pour accompagner la montée en puissance des énergies renouvelables et renforcer la résilience du système électrique français.
En période de tension, un parc de véhicules électriques connecté peut contribuer à équilibrer l’offre et la demande en absorbant la surproduction électrique éolienne ou photovoltaïque en journée et en la restituant au pic de consommation en soirée. Des expérimentations françaises, telles que celles portées par Jedlix, Enedis et Renault, ont prouvé la faisabilité de cette approche.
Cependant, le V2G reste en phase de développement, notamment sur les aspects techniques, commerciaux et réglementaires.
Un écosystème en croissance rapide
La flexibilité offerte par les véhicules électriques ne peut se déployer qu’à une condition : leur adoption à grande échelle.
Or, le marché de la mobilité électrique connaît aujourd’hui une accélération sans précédent, portée à la fois par les politiques publiques, l’évolution des technologies et les attentes croissantes des usagers.
Cette dynamique transforme progressivement le paysage énergétique et fait émerger un véritable écosystème, dans lequel le véhicule électrique devient un maillon central du système électrique.
Une montée en puissance du parc électrique
Le parc de véhicules électriques en France connaît une croissance rapide, portée par le durcissement des normes européennes, les incitations publiques et l’élargissement de l’offre des constructeurs. D’après les projections convergentes de RTE, de l’ADEME et du Ministère de la Transition énergétique, la France pourrait compter entre 2 et 5 millions de véhicules électriques en circulation d’ici 2030. Cette évolution marque un changement d’échelle : la mobilité électrique ne sera plus marginale, mais structurelle.
Cette masse critique de véhicules représente un gisement de flexibilité inédit pour le système électrique. Chaque batterie, prise individuellement, n’a qu’un impact limité. Mais à l’échelle de plusieurs millions d’unités, le potentiel devient considérable. Si la recharge est pilotée, ces véhicules peuvent absorber les surplus de production renouvelable, notamment solaire en journée, et éviter des appels de puissance massifs lors des pics de consommation du soir. Le véhicule électrique devient alors un outil d’ajustement au service du réseau.
Infrastructures de recharge : le grand défi ?
Toutefois, cette contribution positive n’est pas automatique. Elle repose sur le déploiement d’infrastructures adaptées : bornes communicantes, réseaux capables de supporter des appels de puissance localisés, systèmes de gestion intelligents et tarification incitative via des aides à la transition énergétique.
Le déploiement de bornes de recharge compatibles avec le pilotage dynamique est essentiel. Le partenariat entre Electra et « ADEME Investissement » pour des stations rapides en zones périurbaines illustre cette dynamique avec un objectif pour le gouvernement de 400 000 points de recharge ouverts au public pour 2030 contre 150 000 fin 2024. À cela doit impérativement s’intégrer le développement de la recharge bidirectionnelle (V2G) à domicile et en entreprise.
Sans ces prérequis, la montée en puissance du parc pourrait au contraire accentuer les tensions sur le réseau, en particulier dans les zones urbaines denses où les territoires déjà fragiles électriquement. En effet, ce déploiement est freiné par les verrous actuels :
- Standardisation insuffisante : l’absence de normes communes freine l’interopérabilité entre les différents constructeurs et opérateurs.
- Modèles économiques incertains : les constructeurs automobiles développent souvent leur propre système propriétaire ce qui peut compliquer l’intégration à grande échelle.
L’enjeu des prochaines années sera donc d’aligner la croissance du parc électrique avec celle des infrastructures et des usages. C’est à cette condition que les véhicules électriques pourront pleinement jouer leur rôle dans l’équilibre du système énergétique, en accompagnant la transition vers un mix électrique plus renouvelable, plus flexible et plus résilient.
Batteries Next-Gen : vers une flexibilité renforcée, plus durable et performante
À l’horizon 2030-2035, les limites actuelles des batteries lithium-ion devraient progressivement être levées par l’arrivée de nouvelles générations de technologies de stockage. Ces innovations constituent un levier clé pour renforcer la flexibilité du système électrique, tout en réduisant l’impact environnemental de la mobilité électrique.
Parmi les pistes les plus prometteuses figurent les batteries à électrolyte solide et les batteries au sodium, aujourd’hui en phase d’industrialisation avancée.
Les batteries solides offrent une densité énergétique supérieure, une sécurité accrue (absence d’électrolyte liquide inflammable) et une dégradation plus lente dans le temps. Elles pourraient permettre d’augmenter l’autonomie des véhicules tout en supportant un plus grand nombre de cycles de charge et de décharge, condition essentielle pour un usage intensif dans des dispositifs de type Vehicle-to-Grid (V2G).
De leur côté, les batteries sodium-ion, moins dépendantes des métaux critiques comme le lithium ou le cobalt, présentent un avantage stratégique majeur : une empreinte carbone et un bilan énergétique réduits, des coûts potentiellement plus faibles et une meilleure résilience face aux tensions sur les chaînes d’approvisionnement.
Ces évolutions technologiques changent profondément la donne. En prolongeant la durée de vie des batteries et en améliorant leur recyclabilité, elles rendent le stockage mobile plus compatible avec une logique de flexibilité réseau. Le V2G, encore limité aujourd’hui par les contraintes économiques et l’usure prématurée des batteries, pourrait ainsi devenir un modèle viable à grande échelle, tant pour les gestionnaires de réseau que pour les utilisateurs.
À terme, ces batteries « next-gen » favoriseront un usage plus intensif et plus intelligent du stockage embarqué, où les véhicules électriques ne seront plus seulement des moyens de transport, mais de véritables actifs énergétiques mobiles. Cette évolution renforcera la capacité du système électrique à intégrer des volumes croissants d’énergies renouvelables intermittentes, tout en sécurisant l’approvisionnement et en limitant les émissions de carbone associées.
Une contribution nécessaire mais insuffisante
Si les véhicules électriques et les nouvelles générations de batteries ouvrent des perspectives inédites en matière de flexibilité du système électrique, ils ne peuvent à eux seuls répondre à l’ensemble des besoins liés à l’équilibre du réseau. Leur contribution, bien que précieuse, reste conditionnée par les usages, les contraintes de mobilité et la disponibilité réelle des véhicules.
Pour accompagner durablement la montée en puissance des énergies renouvelables, cette flexibilité mobile doit donc s’inscrire dans une approche plus large, fondée sur la complémentarité des solutions de stockage et d’effacement existantes.
La complémentarité indispensable avec d’autres formes de stockage
Si les véhicules électriques constituent un maillon prometteur de la flexibilité du système électrique, ils ne peuvent, à eux seuls, absorber l’ensemble des contraintes liées à l’intermittence des énergies renouvelables. Leur disponibilité dépend des usages, des horaires de déplacement et des comportements individuels, ce qui limite leur capacité à assurer un rôle de stockage permanent, et à contribuer à la baisse de consommation d’énergie. Pour garantir la stabilité du réseau, une diversification des solutions de stockage demeure indispensable.
Le système électrique français s’appuie déjà sur une technologie éprouvée : les stations de transfert d’énergie par pompage (STEP). Ces infrastructures, qui fonctionnent sur le principe du stockage gravitaire de l’eau, représentent aujourd’hui plus de 5 GW de puissance installée en France, avec une capacité de stockage quotidienne moyenne d’environ 30 GWh. Elles jouent un rôle clé pour absorber les surplus de production et restituer rapidement de l’électricité lors des pics de consommation, notamment en période hivernale. Leur principal atout réside dans leur fiabilité et leur rendement élevé, même si leur développement reste contraint par la géographie et l’acceptabilité environnementale.
En complément, d’autres formes de stockage chimique sont en cours de développement pour répondre aux besoins de stockage de moyen et long terme. La filière Power-to-Hydrogen permet de transformer l’électricité excédentaire en hydrogène, qui peut ensuite être stocké, transporté ou utilisé dans l’industrie, la mobilité lourde ou la production d’électricité.
De son côté, le Power-to-Gas, qui consiste à convertir l’électricité renouvelable en méthane de synthèse injectable dans les réseaux gaziers, offre des capacités de stockage bien supérieures à celles des batteries. Selon l’ADEME, ce potentiel pourrait atteindre 70 TWh par an à l’horizon 2030, ouvrant la voie à un stockage saisonnier de l’énergie — un enjeu majeur pour un mix fortement renouvelable.
Ces technologies ne s’opposent pas : elles se complètent. Les véhicules électriques répondent aux besoins de flexibilité rapide et décentralisée, les STEP assurent l’équilibrage quotidien, tandis que l’hydrogène et le gaz de synthèse adressent les besoins de stockage à long terme. C’est l’articulation de ces solutions, et non le recours à une technologie unique, qui permettra de sécuriser durablement l’approvisionnement électrique tout en poursuivant la décarbonation du système énergétique.
Une logique systémique et territorialisée : Smart Grids
La transition vers un système énergétique fortement décarboné ne peut reposer sur une solution unique ou uniformisée. Elle nécessite au contraire une approche systémique, capable de combiner différentes sources de flexibilité en fonction des spécificités locales. Les besoins, les contraintes et les ressources diffèrent fortement entre un territoire rural, une zone urbaine dense, un site industriel ou un ensemble résidentiel. C’est dans cette diversité que les Smart Grids prennent tout leur sens.
Dans ce cadre, les véhicules électriques joueront un rôle central, en apportant une flexibilité décentralisée et mobile. Toutefois, leur efficacité dépendra de leur capacité à s’articuler avec d’autres briques du système énergétique. Les solutions de stockage stationnaire, les moyens de production pilotables comme le biogaz ou le nucléaire, ainsi que la montée en puissance des énergies renouvelables locales, doivent être coordonnés par une intelligence de réseau capable d’orchestrer les flux d’énergie en temps réel.
C’est précisément l’objectif des smart grids : ajuster production, consommation et stockage en fonction de la demande, des conditions climatiques et des contraintes du réseau, tout en garantissant la sécurité d’approvisionnement.
L’intérêt de cette approche apparaît clairement à travers des projets de démonstration territoriale. À Belle-Île-en-Mer, le démonstrateur SMILE illustre de manière concrète le potentiel des smart grids dans des environnements contraints. Sur ce territoire insulaire, historiquement dépendant des énergies fossiles importées, le projet repose sur une intégration coordonnée de plusieurs leviers :
- des véhicules électriques, utilisés à la fois comme moyens de transport et comme sources de flexibilité ;
- une production solaire locale, valorisée au maximum en autoconsommation ;
- un stockage stationnaire, issu notamment de la reconversion d’anciennes batteries de véhicules électriques ;
- et un pilotage intelligent local, capable d’optimiser l’ensemble en temps réel.
Cette combinaison permet de réduire significativement le recours aux groupes électrogènes fossiles, d’améliorer l’autonomie énergétique de l’île et de renforcer la résilience du réseau local.
Au-delà du cas de Belle-Île, ce type de projet préfigure ce que pourraient devenir de nombreux territoires : des systèmes énergétiques locaux, interconnectés, flexibles et sobres, où la mobilité électrique et le numérique ne sont plus des contraintes à la décarbonation, mais des leviers au service de la transition énergétique.
Mobilité et Transition énergétique réconciliés par la voiture électrique ?
Les véhicules électriques représentent un levier stratégique pour soutenir l’intégration des énergies renouvelables dans le mix énergétique français. Grâce au pilotage intelligent de la recharge, à l’émergence du Vehicle-to-Grid (V2G) et à la croissance du parc de VE, ils offrent une flexibilité mobile précieuse pour le réseau électrique.
Cependant, leur contribution, bien que significative, ne pourra suffire seule à assurer l’équilibrage du réseau face à l’intermittence des énergies non renouvelables. Il est essentiel de développer des solutions complémentaires telles que les stations de transfert d’énergie par pompage (STEP), le stockage stationnaire, l’hydrogène ou le méthane de synthèse, ainsi que de renforcer les réseaux intelligents (smart grids).
La réussite de cette transition énergétique dépendra d’une approche coordonnée entre les pouvoirs publics, les opérateurs, les industriels et les usagers, ainsi que d’une volonté politique affirmée pour lever les verrous technologiques, économiques et réglementaires actuels.