Système de recharge mégawatt (MCS) et exigences relatives aux technologies d'essai

L'électrification des véhicules utilitaires lourds exige des capacités de recharge bien supérieures à celles des systèmes CCS actuels. Le système de recharge mégawatt établira une nouvelle norme, tout en posant de nouveaux défis aux technologies de test et de mesure.

Du CCS au système de recharge mégawatt : ce que le MCS apporte à la technologie de mesure

Le système de recharge mégawatt (MCS) marque une nouvelle étape dans le développement des infrastructures de recharge pour véhicules utilitaires électriques. ZERA GmbH suit de près cette évolution, car elle a des implications fondamentales pour les technologies de test et de mesure dans ce domaine. La norme, développée par la Charging Interface Initiative (CharIN), permet des puissances de recharge allant jusqu'à 3,75 MW, levant ainsi un obstacle majeur à l'électrification du transport lourd.

Les systèmes de recharge CCS actuels atteignent une puissance maximale de 350 à 500 kW. Pour un camion électrique doté d'une batterie d'une capacité de 600 kWh, une recharge de 20 à 80 % prendrait donc plus d'une heure. Ce délai est prohibitif pour le transport longue distance. Le système MCS réduit ce temps à moins de 30 minutes, rendant ainsi le transport longue distance électrique viable pour la première fois.

Pour les technologies de mesure, ce bond en avant représente une avancée majeure. Les courants jusqu'à 3 000 A et les tensions jusqu'à 1 250 V CC exigent des procédures de test et d'étalonnage qui dépassent largement les capacités des systèmes actuels. Cet article présente un aperçu de l'état actuel du système de recharge mégawatt et des exigences qui en découlent pour les technologies de test.

Capacité de charge de 3,75 MW pour les camions, les bus et les poids lourds électriques

Le système de recharge mégawatt (MCS) a été spécialement conçu pour les véhicules utilitaires lourds. Les camions des classes 6 à 8, les autobus urbains et interurbains, les navires opérant dans les ports et les engins miniers et de construction figurent parmi les principaux véhicules visés. Les spécifications techniques de la norme MCS comprennent un courant de charge maximal de 3 000 A, une tension de charge de 1 250 V CC et une puissance de crête résultante de 3,75 MW. La conception du système, conforme à la norme SAE J3271, permet même une tension de charge allant jusqu'à 1 500 V CC.

Comparé au CCS, le MCS offre une puissance de charge environ dix fois supérieure. Scania et Volvo Trucks ont annoncé la commercialisation de véhicules compatibles MCS à partir de mi-2026. MAN, en collaboration avec ABB, a déjà réalisé avec succès des tests de charge à plus de 700 V et plus de 1 000 A, avec des sessions de charge stables et prolongées à 1,2 MW.

Trois configurations de connecteurs pour différents niveaux de puissance

La norme MCS définit trois configurations de connecteurs aux performances graduées. La configuration 1 fonctionne sans refroidissement et supporte des courants jusqu'à 500 A, ce qui correspond à une puissance d'environ 625 kW à 1 250 V. La configuration 2 utilise un connecteur refroidi par liquide avec une entrée véhicule non refroidie et atteint jusqu'à 1 500 A. La configuration 3 refroidit à la fois le connecteur et l'entrée véhicule et permet un courant de charge maximal de 3 000 A. Développés sous l'égide de CharIN, ces connecteurs, malgré leurs hautes performances, sont conçus de manière ergonomique pour une utilisation manuelle par les conducteurs de poids lourds.

État de la normalisation et normes internationales

Le cadre réglementaire du système de recharge mégawatt a connu des progrès significatifs en 2025 et 2026. Le rapport d'information technique SAE J3271, publié en mars 2025, couvre l'ensemble du système. Il est divisé en cinq sous-domaines, allant des spécifications des connecteurs électromécaniques et de la communication et du contrôle aux exigences relatives aux tests d'interopérabilité.

En février 2026, la norme IEC TS 63379:2026 a été publiée. Cette spécification technique normalise les connecteurs, les prises pour véhicules et les câbles pour la recharge par courant continu (CC) conductrice dans la gamme des mégawatts, jusqu'à 1 500 V CC et 3 000 A. Parallèlement, la norme IEC 61851-23-3 est en cours d'élaboration. Cette norme définira les exigences spécifiques relatives aux bornes de recharge pour véhicules électriques (VE) destinées aux stations de recharge multicanaux (MCS).

Les normes SAE J3271 et IEC TS 63379 servent de base.

Les normes SAE J3271 et IEC TS 63379 constituent conjointement le socle normatif de l'infrastructure MCS. La norme SAE J3271 s'adresse principalement au marché nord-américain et décrit le système dans son ensemble, y compris les cas d'utilisation pour la transmission de puissance bidirectionnelle et la capacité de redémarrage autonome. La norme IEC TS 63379 se concentre sur le connecteur physique et garantit l'harmonisation internationale. La norme ISO 15118-20 est utilisée pour la couche de communication, fonctionnant sur Ethernet automobile 10BASE-T1S avec chiffrement TLS 1.3 obligatoire.

Comparaison technique entre MCS et CCS

Les différences techniques entre le système de recharge mégawatt et la norme CCS existante concernent la quasi-totalité des composants du système. Le tableau ci-dessous compare les principaux paramètres.

Le système CCS a été conçu pour les voitures particulières et les véhicules utilitaires légers. Les contacts du connecteur ne sont pas dimensionnés thermiquement pour des courants continus supérieurs à 700 A, et la communication par automate programmable atteint ses limites de bande passante avec les exigences de données des protocoles de charge modernes.

Communication via Ethernet automobile au lieu d'un automate programmable

Le passage de l'automate programmable (PLC) à l'Ethernet automobile 10BASE-T1S constitue l'une des différences techniques les plus importantes. Le MCS utilise la norme ISO 15118-20 sur une couche Ethernet physique basée sur la norme ISO 15118-10. Cette architecture offre des débits de données considérablement plus élevés et permet des protocoles de chargement plus complexes avec des exigences de synchronisation plus strictes. Pour l'ingénierie des tests, ce changement implique la nécessité de nouvelles interfaces de test et d'analyseurs de protocole. Les méthodes de test précédemment établies pour les automates programmables ne sont pas compatibles avec le MCS.

Installations pilotes et développement du marché en Europe

Le déploiement du système de recharge mégawatt (MCS) en Europe a débuté en 2025. En août de la même année, la première session de recharge publique MCS au monde a eu lieu en Suède. Un camion Scania a été rechargé par une borne Mega Satellite de Kempower à Norrköping. D'autres stations MCS ont ensuite été mises en service au Danemark et en Norvège. Le réseau Milence, une coentreprise de Daimler Truck, Traton et Volvo, exploite déjà trois plateformes MCS aux Pays-Bas, en Belgique et en Suède et prévoit de disposer de 284 points de recharge MCS répartis sur 71 sites dans dix pays de l'UE d'ici fin 2027.

En Allemagne, le projet HoLa sur l'autoroute A2 favorise le développement de l'infrastructure de recharge multi-sites (MCS). Huit bornes de recharge MCS, réparties sur cinq sites, utilisent les systèmes ABB MCS1200 à titre de démonstration de faisabilité. Parallèlement, le consortium HDV-E, composé d'E.ON, Voltix et GreenWay, a annoncé la construction de 330 bornes de recharge MCS sur 55 sites stratégiques dans neuf pays européens.

Le programme de financement allemand de 1,6 milliard d'euros

En décembre 2025, la Commission européenne a approuvé un programme de financement allemand de 1,6 milliard d'euros pour les infrastructures de recharge pour poids lourds. Ce programme concerne environ 130 sites le long des autoroutes allemandes, pour un total de 1 410 points de recharge. Chaque station doit fournir une puissance de charge minimale de 400 kW en courant continu (CCS) et de 1 000 kW en courant continu motorisé (MCS). Ce programme augmentera considérablement le nombre de bornes de recharge MCS installées en Allemagne. Par conséquent, les opérateurs et les prestataires de services de contrôle constatent une demande croissante d'infrastructures de recharge conformes à la réglementation. Technologie de test pour l'électromobilité.

Exigences de mesure pour les tests des stations de recharge MCS

Les tests des bornes de recharge MCS posent des défis technologiques de mesure insurmontables avec les systèmes de test CCS existants. La plage de puissance, jusqu'à 3,75 MW, exige des configurations de mesure entièrement nouvelles. Les mesures de courant élevé, jusqu'à 3 000 A CC, utilisent des shunts de précision, générant des pertes de puissance importantes et nécessitant un refroidissement actif. Les mesures de tension, jusqu'à 1 250 V CC, requièrent une résistance d'isolement nettement supérieure à celle des systèmes CCS.

Garantir une mesure de l'énergie conforme à la législation est particulièrement difficile dans cette gamme de puissance. Loi d'étalonnage des stations de recharge En Allemagne, toutes les bornes de recharge publiques doivent être équipées de compteurs d'énergie CC homologués PTB. Ces compteurs doivent être de classe de précision B selon la directive MID (2014/32/UE) ou de classe de précision I selon la norme IEC 62053-41:2021. Actuellement, seules quelques solutions certifiées sont disponibles pour les courants supérieurs à 600 A.

Compteurs CC conformes à la réglementation dans la gamme des mégawatts

La combinaison d'une tension continue de 1 250 V et d'un courant de 3 000 A dépasse la capacité de tous les compteurs d'énergie CC actuellement homologués par le PTB. De nouvelles générations de compteurs pour la gamme de puissance MCS sont en cours de développement. technologie de test des compteurs CC stationnaires L'utilisateur doit étalonner ces compteurs et être en mesure de démontrer leur précision de mesure pendant toute leur durée de vie. La puissance CC doit être mesurée directement au point de charge, et non côté CA, et les données de mesure doivent être signées numériquement et transmises de manière cryptée via OCMF.

Tests de communication et de sécurité selon la norme ISO 15118-20

Outre les tests de performance métrologique, le MCS exige des tests de communication complets. La norme ISO 15118-20 sur Ethernet 10BASE-T1S impose des exigences de synchronisation strictes et des débits de données nettement supérieurs à ceux de la communication CCS basée sur un automate programmable. Le chiffrement TLS 1.3 obligatoire pour la fonction Plug & Charge doit être validé à chaque cycle de test. Les tests de compatibilité électromagnétique (CEM) des câbles à paires torsadées non blindées (UTP) du système de connecteurs MCS font également partie du périmètre des tests.

Différences entre les tests CCS et MCS en pratique

Pour les laboratoires d'essais et les services d'étalonnage, les essais MCS impliquent des changements importants par rapport aux essais CCS établis. Le tableau comparatif ci-dessous illustre les principales différences.

Les systèmes de test CCS existants sont généralement conçus pour des courants de test maximaux de 500 à 600 A. Le MCS requiert une capacité au moins six fois supérieure. Ceci s'applique non seulement aux systèmes sources, mais aussi aux étalons de référence servant de base à l'étalonnage. L'expérience acquise lors de précédents tests a démontré que… Test CC jusqu'à 500 A Elles constituent une base solide, mais doivent être progressivement augmentées jusqu'à atteindre la gamme des mégawatts.

Tests de fin de ligne pour les stations de recharge CC Les bornes de recharge MCS gagnent en importance avec l'augmentation du nombre d'unités produites. Chaque borne doit être testée avant livraison afin de vérifier sa précision métrologique, sa sécurité et ses capacités de communication. Ces exigences accrues allongent les cycles de test et renforcent les contraintes pesant sur l'infrastructure de test en production.

R-MCS et X-MCS pour les applications minières et extrêmes

Outre le MCS standard, CharIN développe deux variantes supplémentaires destinées aux environnements d'exploitation particulièrement exigeants. Le R-MCS (MCS renforcé) est conçu pour les opérations minières et hors route. Cette version renforcée répond aux normes IP64 et IK11, ainsi qu'aux exigences de résistance chimique et vibratoire. Un système d'accouplement automatisé intégré réduit le besoin d'intervention humaine lors du chargement souterrain. CharIN développe le R-MCS en collaboration avec l'ICMM (Conseil international des mines et métaux).

Le système X-MCS (Extreme MCS) est destiné aux plus gros camions-bennes du secteur minier. Ces véhicules nécessitent une recharge de 400 kWh en seulement trois minutes, ce qui correspond à une puissance de charge d'environ 8 MW. La capacité des batteries est d'au moins 1 MWh. CharIN a publié un livre blanc à ce sujet en octobre 2025.

En matière de technologies de test, les systèmes R-MCS et X-MCS représentent un élargissement considérable des plages de performances. Alors que le système MCS standard requiert déjà 3 000 A et 1 250 V CC, le système X-MCS fonctionne dans des dimensions actuellement couvertes uniquement par quelques laboratoires dans le monde. Les solutions de test et d'étalonnage pour ces applications sont encore en phase de développement.

Technologie de test pour le système de recharge mégawatt avec les systèmes de mesure ZERA

L'infrastructure MCS en pleine expansion engendre une demande croissante en technologies de mesure précises et traçables. Forts de plus de 100 ans d'expérience dans le domaine des essais d'appareils de mesure et d'un laboratoire d'étalonnage accrédité DAkkS et rattaché au PTB (Institut national allemand de métrologie), nous possédons l'expertise métrologique requise par ce nouveau secteur d'activité. technologie de test des compteurs CC et Systèmes de test pour l'électromobilité constituent la base d'un développement ultérieur dans la gamme des mégawatts.

L'étalonnage conforme à la législation Étalonnage Le développement de compteurs d'énergie en courant continu est l'une de nos compétences clés. Avec l'élargissement de son offre de services, les exigences relatives aux étalons de référence, aux systèmes sources et aux bancs d'essai augmentent. Nos ingénieurs, forts de plusieurs décennies d'expérience dans les technologies de mesure de précision en courant continu, travaillent à des solutions répondant à ces nouvelles exigences de performance.

Pour toute question concernant les tests ou l'étalonnage des bornes de recharge MCS, nous sommes à votre disposition. Contactez-nous pour une consultation gratuite sur les exigences du système de recharge Megawatt (MCS) relatives à votre infrastructure de test.