7/10/2013
La Filière Automobile française mise à l’épreuve par le grand projet fédérateur « Véhicule 2l/100km »
Le «Véhicule 2l/100km», un projet confié en début d’année à la Plateforme de la Filière Automobile (PFA), a été élaboré dans le but de produire une voiture du segment B n’émettant pas plus de 50 g de CO2/km (soit 46,4 g pour un véhicule essence, 53 g pour un véhicule Diesel) sur le cycle NEDC. Cette voiture devra être proposée d’ici 2018 à un prix abordable (environ 15'000 euros) et offrir le même niveau de prestations de confort, de performance et de sécurité que celles actuelles. Un autre objectif est de maintenir ou d’accroître les emplois en France. Selon François Sudan, directeur de ce programme qui vient d’être présenté aux Ateliers de la Filière Automobile : « Il ne s’agit pas de développer une voiture mais des briques technologiques qui, mises en commun, permettront d’atteindre cet objectif ambitieux ». Ce programme s’adresse à toute l’industrie automobile française : les deux constructeurs, les équipementiers, les entreprises de toutes tailles, les pôles de compétitivité et les Académies. 4 axes prioritaires, décomposés en 15 thèmes, ont été définis : l’hybridation des chaînes de traction, l’amélioration du rendement du GMP, l’amélioration du rendement du véhicule (traînées aérodynamiques, pertes mécaniques et de roulement, consommateurs) et les systèmes d’aides à la conduite (ADAS) et de connectivité. Toute entreprise peut faire acte de candidature sur la page appel à candidatures du site de la SIA. L’ADEME intervient également pour collecter les appels à manifestation d’intérêt.
Les voies technologiques sont aujourd’hui connues, tout est une question de coût, d’avancées techniques et de possibilités d’industrialisation. Il sera ainsi nécessaire de réduire les forces résistant à l’avancée du véhicule (masse, aérodynamique et résistance au roulement des pneus), d’améliorer le rendement du GMP et d’intégrer une hybridation. Les responsables du projet ont a pris parti de travailler avec un moteur essence pour une ouverture à tous les marchés mondiaux. Donc, d’un véhicule diesel actuel émettant 83 g de CO2/km, le produit de départ du programme en rejettera 99 g. Selon Philippe Doublet, secrétaire général de la recherche et du plan technologique chez Renault : « Pour arriver à 50 g, soit le véhicule sera hybride rechargeable en faisant un compromis entre l’allègement et la performance, soit il ne sera pas rechargeable et, dans ce cas, la masse est le levier le plus impactant. Il faudra alors gagner 250 à 300 kg ». Il ajoute : « Des voitures hybrides rechargeables existent déjà, mais elles sont très largement au-dessus des 15'000 euros. Les surcoûts de l’hybridation devront être compensés par de nouvelles solutions technologiques. C’est de la recherche d’effets de seuil, par exemple limiter la taille du moteur permet également de réduire les coûts ». Toujours pour des raisons de coût, de planning et d’industrialisation à grand volume, la pile à combustible n’a pas été retenue.
Lors de la première table ronde des Ateliers de la Filière Automobile, Gaëtan Monnier, directeur du Centre résultat transport à l’IFP Energies nouvelles, précise quelques données du moteur à essence: « Le moteur a aujourd’hui un rendement maxi de 36 à 38% mais c’est son rendement moyen sur le cycle NEDC qui est le plus important. Il est aujourd’hui de 25% et il devra passer à 35%. Les solutions sont nombreuses, par exemple la meilleure récupération de la détente des gaz, la réduction des frottements ou des technologies de rupture comme le taux de compression variable ». D’autres voies innovantes sont présentées, tel le traitement de surface par nitrocarburation moins cher que le DLC et des pneus plus étroits, plus légers et plus aérodynamiques. Le réseau électrique 48 volts sera probablement implémenté mais pas l’hybridation économique 48 V car jugée insuffisante.
La deuxième table ronde traitait de la récupération et du stockage de l’énergie. L’énergie de la chaleur de l’échappement peut être récupérée par un système à cycle Rankine présenté par Rémi Daccord de la société Exoes. Claudine Rochette, de Valeo, a exposé l’idée de l’emploi d’une pompe à chaleur récupérant de l’énergie soit de l’extérieur, soit des circuits de refroidissement des différents composants du véhicule. Bien sûr, l’Hybrid Air de PSA Peugeot Citroën a été intégré au projet.
Au-delà des apports techniques, nous pouvons aussi penser, ou espérer, que ce grand projet fédérateur facilitera les échanges entre tous les acteurs de la filière, des petites entreprises jusqu’aux constructeurs.
Yvonnick Gazeau
Les voies technologiques sont aujourd’hui connues, tout est une question de coût, d’avancées techniques et de possibilités d’industrialisation. Il sera ainsi nécessaire de réduire les forces résistant à l’avancée du véhicule (masse, aérodynamique et résistance au roulement des pneus), d’améliorer le rendement du GMP et d’intégrer une hybridation. Les responsables du projet ont a pris parti de travailler avec un moteur essence pour une ouverture à tous les marchés mondiaux. Donc, d’un véhicule diesel actuel émettant 83 g de CO2/km, le produit de départ du programme en rejettera 99 g. Selon Philippe Doublet, secrétaire général de la recherche et du plan technologique chez Renault : « Pour arriver à 50 g, soit le véhicule sera hybride rechargeable en faisant un compromis entre l’allègement et la performance, soit il ne sera pas rechargeable et, dans ce cas, la masse est le levier le plus impactant. Il faudra alors gagner 250 à 300 kg ». Il ajoute : « Des voitures hybrides rechargeables existent déjà, mais elles sont très largement au-dessus des 15'000 euros. Les surcoûts de l’hybridation devront être compensés par de nouvelles solutions technologiques. C’est de la recherche d’effets de seuil, par exemple limiter la taille du moteur permet également de réduire les coûts ». Toujours pour des raisons de coût, de planning et d’industrialisation à grand volume, la pile à combustible n’a pas été retenue.
Lors de la première table ronde des Ateliers de la Filière Automobile, Gaëtan Monnier, directeur du Centre résultat transport à l’IFP Energies nouvelles, précise quelques données du moteur à essence: « Le moteur a aujourd’hui un rendement maxi de 36 à 38% mais c’est son rendement moyen sur le cycle NEDC qui est le plus important. Il est aujourd’hui de 25% et il devra passer à 35%. Les solutions sont nombreuses, par exemple la meilleure récupération de la détente des gaz, la réduction des frottements ou des technologies de rupture comme le taux de compression variable ». D’autres voies innovantes sont présentées, tel le traitement de surface par nitrocarburation moins cher que le DLC et des pneus plus étroits, plus légers et plus aérodynamiques. Le réseau électrique 48 volts sera probablement implémenté mais pas l’hybridation économique 48 V car jugée insuffisante.
La deuxième table ronde traitait de la récupération et du stockage de l’énergie. L’énergie de la chaleur de l’échappement peut être récupérée par un système à cycle Rankine présenté par Rémi Daccord de la société Exoes. Claudine Rochette, de Valeo, a exposé l’idée de l’emploi d’une pompe à chaleur récupérant de l’énergie soit de l’extérieur, soit des circuits de refroidissement des différents composants du véhicule. Bien sûr, l’Hybrid Air de PSA Peugeot Citroën a été intégré au projet.
Au-delà des apports techniques, nous pouvons aussi penser, ou espérer, que ce grand projet fédérateur facilitera les échanges entre tous les acteurs de la filière, des petites entreprises jusqu’aux constructeurs.
Yvonnick Gazeau
