Analyse de la norme ISO 15118-20 : V2G, Plug & Charge et l'Union européenne 2027

La relation entre les bornes de recharge et les véhicules est en train de passer d'une « alimentation unidirectionnelle » à un « échange intelligent d'énergie et de données ». ISO 15118-20 est le protocole central de cette évolution — cet article explique en langage simple son impact sur le V2G, le Plug & Charge, la sécurité et l'UE 2027.

La recharge des véhicules électriques évolue d'un simple transfert d'électricité vers un échange intelligent d'énergie et de données. ISO 15118-2 a introduit le Plug & Charge, permettant au véhicule et à la station de recharge de s'authentifier automatiquement, de communiquer et de démarrer une session de charge avec une intervention humaine minimale ; ISO 15118-20 pousse l'architecture de communication encore plus loin.

ISO 15118-20, publié en 2022, est la norme de deuxième génération des couches réseau et application de la série ISO 15118, définissant la communication entre le contrôleur de communication du véhicule électrique (EVCC) et le contrôleur de communication de l'équipement d'alimentation (SECC), y compris le transfert d'énergie bidirectionnel. En 2026, la norme a été complétée par l'amendement ISO 15118-20:2022/AMD 1:2026 ajoutant les ressources énergétiques distribuées en courant alternatif, les services du système de charge en mégawatts et des concepts de sécurité améliorés.

Pour les fabricants de bornes de recharge, les opérateurs de points de charge et les intégrateurs de systèmes, ISO 15118-20 n'est pas seulement une mise à jour de protocole — il affecte l'architecture de communication, la cybersécurité, les tests d'interopérabilité et les futures capacités V2G.

Qu'est-ce que ISO 15118-20 ?

Son nom officiel est « Véhicules routiers — Interface de communication véhicule-réseau électrique — Partie 20 : Exigences de couche réseau et d'application de deuxième génération », destiné à normaliser la communication de haut niveau entre les véhicules électriques et les équipements d'alimentation. En pratique, il permet au véhicule et au chargeur d'échanger les informations suivantes :

• Capacités de charge et de décharge ;

• Puissance demandée et disponible ;

• Plans de facturation ;

• Authentification et autorisation ;

• Paramètres liés à la batterie et à l'énergie ;

• Négociation des services de charge ;

• Certificats de sécurité et communication chiffrée.

En une phrase

ISO 15118-20 est la norme de communication de deuxième génération entre véhicule et chargeur, introduisant une communication normalisée pour le transfert d'énergie bidirectionnel, tout en renforçant la sécurité et en étendant l'architecture de communication pour les futures applications de recharge.

Mais attention : ISO 15118-20 ne transforme pas à lui seul un chargeur ordinaire en chargeur bidirectionnel, il fournit uniquement le cadre de communication permettant au véhicule et à l'équipement d'alimentation (EVSE) de coordonner des services bidirectionnels. Le chargeur, l'électronique de puissance, le matériel du véhicule, le système de gestion de batterie, la connexion au réseau électrique et les réglementations locales doivent également tous prendre en charge le fonctionnement bidirectionnel.

ISO 15118-20 vs ISO 15118-2 : qu'est-ce qui change ?

ISO 15118-20 n'est pas simplement une révision de ISO 15118-2, mais une nouvelle génération d'architecture de communication.

Le changement le plus notable est la charge bidirectionnelle, mais le changement plus profond est le suivant : le chargeur et le véhicule peuvent échanger des informations plus détaillées et coordonner des services énergétiques de plus en plus complexes.

1. Transfert d'énergie bidirectionnel : de la charge à l'interaction énergétique

La nouvelle capacité la plus importante de ISO 15118-20 est le transfert d'énergie bidirectionnel (BPT). La charge traditionnelle est unidirectionnelle : réseau électrique → véhicule électrique ; la charge bidirectionnelle permet de transférer l'énergie dans les deux sens : réseau électrique ⇄ véhicule électrique. Cela permet au véhicule et à la plateforme de charge de négocier dynamiquement les paramètres de charge et de décharge, posant les bases de nombreuses applications énergétiques.

Vehicle-to-Grid (V2G)

Grâce au V2G, les véhicules électriques peuvent restituer l'énergie stockée via des infrastructures de charge compatibles et participer à des services liés au réseau électrique. Les applications potentielles incluent :

• Écrêtement des pointes de charge ;

• Effacement de consommation ;

• Équilibrage des énergies renouvelables ;

• Services de fréquence et de soutien au réseau électrique ;

• Optimisation des prix de l'énergie.

Un grand nombre de véhicules électriques connectés peuvent devenir un stockage d'énergie distribué, mais la commercialisation dépend fortement des règles du réseau électrique, des marchés de l'électricité et des plateformes d'agrégation.

Vehicle-to-Home (V2H)

Le V2H permet à la batterie d'un véhicule électrique compatible d'alimenter une habitation. Par exemple, le véhicule peut se charger pendant les heures creuses ou lors des pics de production solaire, puis alimenter la maison lorsque les prix de l'électricité sont élevés ; selon la conception du système et les réglementations locales, il peut également fournir une alimentation de secours limitée en cas de panne.

Vehicle-to-Building (V2B)

Le même concept s'applique aux bâtiments commerciaux. Les véhicules de flotte dans les bureaux, entrepôts ou installations industrielles peuvent faire partie de la gestion énergétique du bâtiment, en coordonnant les charges du bâtiment, la production solaire, le stockage stationnaire et l'effacement de consommation.

Et le V2L ?

Le Vehicle-to-Load (V2L) est également largement discuté dans l'écosystème énergétique bidirectionnel, mais il ne doit pas être automatiquement assimilé à la communication V2G basée sur ISO 15118-20 — de nombreuses implémentations V2L alimentent directement des charges externes depuis le véhicule, avec des architectures potentiellement différentes. Cette distinction est importante lors du choix des équipements de charge.

2. ISO 15118-20 ne signifie pas matériel bidirectionnel

L'idée fausse la plus répandue est la suivante : il suffit que le protocole soit compatible pour réaliser un chargeur V2G. Ce n'est pas le cas. Un système de charge bidirectionnel pratique nécessite une coordination à plusieurs niveaux :

Couche de communication

L'EVCC et le SECC doivent pouvoir négocier les séquences de communication ISO 15118 et échanger correctement les paramètres de charge et de décharge.

Couche de conversion de puissance

Le chargeur doit utiliser une électronique de puissance capable de transférer l'énergie dans les deux sens. Un chargeur CC unidirectionnel qui n'a jamais été conçu pour un flux de puissance inverse ne peut pas devenir un chargeur V2G par une simple mise à jour logicielle.

Couche véhicule

Le véhicule électrique lui-même doit prendre en charge le transfert d'énergie bidirectionnel, y compris une gestion de batterie et des fonctions de contrôle du véhicule appropriées.

Couche réseau électrique et couche site

L'installation peut également exiger : protection du réseau, comptage bidirectionnel, gestion de l'énergie, approbation des services publics locaux, conformité aux codes de réseau, contrôle backend.

Pour les fabricants, la conformité ISO 15118-20 doit être traitée comme une architecture système complète, et non comme une fonctionnalité logicielle isolée.

3. Sécurité : pourquoi TLS 1.3 est si important

La communication de charge va bien au-delà de la simple demande de courant et de tension. L'écosystème de charge moderne implique l'identification du véhicule, les contrats utilisateur, l'autorisation de paiement, la configuration de charge, les certificats et les instructions du réseau électrique ; la sécurité est donc le fondement de l'interopérabilité. ISO 15118-20 exige TLS 1.3 pour la communication sécurisée véhicule-borne et introduit des exigences cryptographiques et de certificats plus strictes (clés plus grandes et structures de certificats).

Pour les développeurs de chargeurs, la question d'ingénierie ne se limite pas à savoir si le contrôleur peut « parler ISO 15118 » ; l'implémentation en production doit également prendre en compte :

• le stockage des certificats ;

• l'intégration PKI ;

• la validation des certificats ;

• la gestion du cycle de vie des certificats ;

• les ressources processeur et mémoire ;

• les mises à jour logicielles sécurisées ;

• l'intégration backend.

4. L'évolution continue du Plug & Charge

Le Plug & Charge est l'une des fonctionnalités les plus connues d'ISO 15118 : sans scanner de QR code, sans ouvrir d'application ni passer de carte RFID, les véhicules et chargeurs compatibles échangent automatiquement leurs identifiants. Processus simplifié : connexion du véhicule → établissement de la communication → authentification → autorisation de charge → début de session.

ISO 15118-2 prend déjà en charge le Plug & Charge, et ISO 15118-20 construit sur cette base l'architecture de communication et de sécurité de deuxième génération. Mais le déploiement commercial implique tout l'écosystème : certificats véhicule, certificats de borne, certificats de contrat, provisionnement des certificats, fournisseurs de services de mobilité, opérateurs de points de charge, infrastructure PKI, itinérance et plateformes backend. Les fabricants doivent donc se positionner à la fois au niveau du contrôleur embarqué et au niveau de l'écosystème backend.

5. Charge sans fil et connexion automatique

ISO 15118-20 couvre également des scénarios au-delà de la charge filaire, y compris la charge conductive et sans fil, ainsi que les dispositifs de connexion automatique. Avec le développement des flottes automatisées en entrepôt, des véhicules autonomes, des systèmes de charge robotisés, de la charge sans fil et des opérations de charge sans personnel, la communication fiable entre machines devient de plus en plus importante — car le conducteur peut ne plus participer activement au démarrage et à la supervision de la charge.

6. Charge mégawatt et amendement 2026

Les véhicules électriques lourds exigent une puissance de charge bien supérieure à celle des voitures particulières, ce qui accélère le système de charge mégawatt (MCS). Plutôt que de présenter le MCS comme une fonctionnalité intégrée de la norme originale de 2022, il vaut mieux considérer ISO 15118-20 comme un cadre de communication en constante évolution. En 2026, ISO 15118-20:2022/AMD 1:2026 ajoute les services DER en courant alternatif, les services MCS et des concepts de sécurité améliorés. Pour les fabricants visant les applications haute puissance comme les camions et bus électriques, le protocole de communication doit évoluer en synchronisation avec la technologie des connecteurs, les systèmes de conversion de puissance et la gestion thermique.

7. Que signifient les exigences européennes de 2027 ?

Selon le règlement délégué (UE) 2025/656 de la Commission, à partir du 1er janvier 2027, les points de charge concernés nouvellement installés ou rénovés doivent satisfaire aux exigences d'interopérabilité mises à jour : les points de charge publics en courant alternatif et continu doivent au minimum être conformes à EN ISO 15118-20:2022 en matière d'interopérabilité ; les points de charge publics offrant une authentification automatique (comme le Plug & Charge) doivent également satisfaire à la fois à EN ISO 15118-2:2016 et à EN ISO 15118-20:2022 ; les points de charge privés Mode 3 / Mode 4 nouvellement installés ou rénovés exigent également EN ISO 15118-20:2022.

Cela signifie-t-il que tous les chargeurs européens devront prendre en charge le V2G à partir de 2027 ?

Non. La conformité à EN ISO 15118-20 ne signifie pas que chaque fonctionnalité optionnelle (comme la charge bidirectionnelle) doit être activée commercialement sur chaque chargeur — les fonctionnalités obligatoires, conditionnelles et optionnelles doivent encore être interprétées selon les cas d'usage de facturation spécifiques. Mais pour les fabricants d'EVSE, la direction réglementaire est claire : ISO 15118-20 doit entrer dans l'architecture produit et la feuille de route européenne.

8. Pourquoi ISO 15118-20 est crucial pour les fabricants de bornes de recharge

Architecture SECC

Le contrôleur de communication de l'équipement d'alimentation (SECC) est le composant clé de la communication de haut niveau entre l'EVSE et le véhicule ; il doit coordonner de manière fiable les états du protocole, les informations du véhicule et les paramètres de charge.

Rétrocompatibilité

Le marché ne migrera pas du jour au lendemain d'ISO 15118-2 vers ISO 15118-20 ; l'infrastructure de charge doit être compatible avec des véhicules de différentes générations, fabricants et marchés. Les stratégies de compatibilité multiprotocole et de transition deviennent des considérations d'ingénierie importantes.

Cybersécurité

TLS 1.3, le traitement des certificats et l'intégration PKI imposent des exigences supplémentaires à l'architecture logicielle et aux ressources informatiques embarquées.

Conception matérielle bidirectionnelle

Les fabricants qui prévoient le V2G doivent coordonner : modules de puissance bidirectionnels, logique de contrôle du chargeur, compteurs d'énergie, circuits de protection, gestion de l'énergie du site.

Tests d'interopérabilité

Le support d'une norme sur le papier et une communication stable avec des véhicules réels sont deux choses différentes. Les différentes plateformes de véhicules électriques se comportent différemment lors de la connexion, de l'authentification, de la négociation des paramètres et du processus de charge ; les tests d'interopérabilité avec des véhicules réels restent une étape essentielle du développement des EVSE.

9. Pourquoi l'interopérabilité SECC devient de plus en plus importante

Dans l'architecture ISO 15118, le SECC se situe entre la couche de communication véhicule et le système de contrôle de charge. Une implémentation robuste ne consiste pas seulement à établir la connexion, mais aussi à échanger et coordonner correctement les informations tout au long du processus de charge, y compris l'établissement de la connexion, la négociation du protocole, l'échange des paramètres, le contrôle de charge, la gestion des erreurs et la terminaison de session.

Willdigits a réalisé de véritables tests de compatibilité de communication SECC sur plusieurs véhicules électriques, en capturant et analysant les messages de communication pour vérifier les interactions au niveau du protocole, et pas seulement pour voir si le véhicule peut démarrer la charge. Avec la complexification des protocoles et des plateformes de véhicules, ce type de test devient de plus en plus précieux.

10. Que doivent préparer les fabricants d'EVSE pour l'ISO 15118-20 ?

Les entreprises qui développent la prochaine génération d'équipements de recharge devraient évaluer au moins six domaines :

1. Capacité du contrôleur de communication : confirmer si l'architecture du SECC et du contrôleur de charge principal prend en charge la pile protocolaire requise ;

2. Coexistence ISO 15118-2 et 15118-20 : planifier la période de transition et prendre en charge les véhicules de différentes générations de normes ;

3. TLS 1.3 et gestion des certificats : évaluer les ressources de traitement, le stockage sécurisé, l'intégration PKI et le cycle de vie des certificats ;

4. Architecture d'alimentation bidirectionnelle : si le V2G/V2H est requis, confirmer que l'étage de puissance, le comptage, la protection et le contrôle prennent en charge le flux de puissance inverse ;

5. Intégration backend : considérer l'OCPP, la plateforme de l'opérateur, l'infrastructure Plug & Charge et les interfaces de gestion de l'énergie comme un ensemble ;

6. Tests d'interopérabilité des véhicules : vérifier l'intégration avec des véhicules réels et différentes implémentations de communication des véhicules électriques, plutôt que de s'appuyer uniquement sur la simulation au niveau du protocole.

Questions fréquemment posées

Qu'est-ce que l'ISO 15118-20 ?

Il s'agit de la norme de deuxième génération des couches réseau et application pour la communication entre les véhicules électriques et les équipements de recharge, qui définit la communication de services incluant le transfert d'énergie bidirectionnel, et introduit des capacités de sécurité et de communication de charge actualisées.

Quelles sont les principales différences entre l'ISO 15118-2 et l'ISO 15118-20 ?

L'ISO 15118-2 a établi les capacités de recharge intelligente et de Plug & Charge ; l'ISO 15118-20 introduit une architecture de deuxième génération, incluant des messages de communication normalisés pour le transfert d'énergie bidirectionnel et une sécurité basée sur TLS 1.3.

L'ISO 15118-20 permet-elle le V2G ?

Elle fournit le cadre de communication nécessaire au transfert d'énergie bidirectionnel, mais l'exploitation réelle du V2G nécessite également du matériel de véhicule compatible, des chargeurs bidirectionnels, une intégration au réseau électrique et un soutien réglementaire approprié.

Un chargeur ISO 15118-20 prendra-t-il automatiquement en charge la charge bidirectionnelle ?

Non. La prise en charge du protocole de communication et le matériel d'alimentation bidirectionnel sont des exigences indépendantes : le chargeur et le véhicule doivent tous deux être conçus pour le transfert d'énergie inverse.

L'ISO 15118-20 remplacera-t-elle l'ISO 15118-2 ?

Il s'agit de la norme de deuxième génération, mais pendant la période de transition du marché, l'ISO 15118-2 reste importante, car de nombreux véhicules électriques existants dépendent du protocole antérieur.

L'ISO 15118-20 est-elle obligatoire en Europe à partir de 2027 ?

La réglementation de l'UE exige que les points de recharge publics concernés, nouvellement installés ou rénovés, ainsi que certains points de recharge privés Mode 3/4, se conforment aux exigences EN ISO 15118-20 à partir du 1er janvier 2027 ; mais cela ne signifie pas que chaque chargeur doit activer toutes les fonctions optionnelles.

Quel est le rôle du SECC ?

Le SECC (contrôleur de communication de l'équipement d'alimentation) est responsable de la gestion de la communication de haut niveau côté station de recharge et échange des informations avec l'EVCC du véhicule ; c'est un composant clé des systèmes de recharge basés sur CCS et ISO 15118.

Conclusion

L'ISO 15118-20 marque un changement important dans la recharge des véhicules électriques : les stations de recharge passent de simples équipements d'alimentation à des interfaces énergétiques intelligentes capables de coordonner les véhicules, les opérateurs, les bâtiments et même le réseau électrique. Le transfert d'énergie bidirectionnel est peut-être le changement le plus visible, mais la sécurité TLS 1.3, la gestion plus avancée des certificats, la recharge automatisée, le support MCS en évolution et les nouvelles exigences d'interopérabilité européennes transforment tous la manière dont les équipements de recharge sont conçus.

Pour les fabricants, la question clé n'est plus « le chargeur peut-il communiquer avec le véhicule ? », mais « le système de recharge complet peut-il communiquer de manière sécurisée, maintenir l'interopérabilité entre générations de véhicules et prendre en charge les futurs services énergétiques ? ».

Willdigits développe des solutions de recharge en courant continu et des composants de contrôle de recharge (incluant SECC, CCU, PCU). Si vous évaluez la communication CCS/NACS, les applications V2G, l'intégration de contrôleurs ou des solutions de recharge personnalisées, contactez-nous pour discuter des besoins de votre projet.