9/6/2016
L’IFP Energies Nouvelles présente ses trois axes de R&D
L’IFPEN a présenté ses programmes qui permettront de réduire les émissions de CO2 des transports à moyen et long termes.
Le transport représente 14% des émissions globales des gaz à effet de serre et l’évolution de la croissance mondiale prévue à 3,7% d’ici 2020 selon le FMI devrait notamment se traduire par un accroissement des ventes d’automobiles. L’électrification est l’une des solutions avancées par l’IFP Energies Nouvelles. Son président Didier Houssin précise : « Malgré le coût élevé des batteries, actuellement entre 300 et 350 €/kWh, et leur densité d’énergie jusqu’à 20 inférieure à celle de l’essence, la propulsion électrique offre l’avantage d’utiliser des moteurs à haut rendement et de pouvoir récupérer l’énergie cinétique. »
Le premier des trois axes de développement travaillés par l’IFPEN est le moteur thermique. Le rendement énergétique des moteurs à allumage commandé devra progresser d’au moins 15% pour constituer une véritable alternative au diesel. Les orientations techniques sont nombreuses et la plupart sont connues mais Gaëtan Monier, directeur Institut Carnot IFPEN Transport Energie, en développe une assez originale : « Nous avons analysé avec notre partenaire Aramco le besoin en octane du carburant plutôt que de chercher à adapter le taux de compression. Il serait ainsi possible d’utiliser un carburant bas coût à indice de seulement 70 pour des utilisations urbaines et une autre à indice plus élevé, de 95 à 105, pour des moteurs fonctionnant sous très fortes charges grâce à l’ajout d’éthanol. » Concernant les moteurs à allumage par compression, une des pistes explorées par l’IFPEN est une pression d'injection supérieure à 2500 bars, voire jusqu’à 3300 bars, qui permettrait de répondre à la norme Euro 7 et d’atteindre une baisse de consommation de 7%.
Gaëtan Monier donne également une estimation des progrès possibles des moteurs : « L’asymptote thermodynamique des moteurs est de 65% et nous pensons que les moteurs automobiles pourront atteindre 45% à moyen terme et un maxi de 50% à plus long terme. Le « doswnsizing » arrive aujourd’hui à une limite, notamment en termes de volume et nombre de cylindres, alors les motoristes orientent maintenant les développements vers le « rightsizing » et plus précisément vers des utilisations à très bas régimes qui baissent la part des pertes par frottements. » Enfin, un plus grand emploi de carburants à bas taux de carbone doit être étudié, par exemple l’hydrogène en tant qu’additif, ce gaz permettant aussi de post-dépolluer les moteurs diesel à froid.
Le second axe est le développement de motorisations hybrides et électriques. Les véhicules hybrides légers à 12 ou 48 V devraient être le principal facteur de croissance du marché européen estimé à 10% en 2023. Un moteur-générateur de 15 kW est suffisant pour récupérer 80% de l’énergie cinétique en utilisation courante. IFPEN et Mavel ont développé une nouvelle gamme de moteurs pour la mobilité urbaine dont les avantages sont un rendement supérieur à 95% et un faible coût. Ces moteurs de type synchro-reluctant, une technologie employée aujourd’hui uniquement par BMW sur sa I3, présente les avantages d’une forte densité de puissance massique et d’un faible besoin en terres rares.
Le troisième axe de développement concerne le véhicule connecté qui peut apporter des économies de carburant de 10 à 15% en donnant des conseils d’éco-conduite. Son application GECO proposée aux clients, principalement des flottes d’entreprises, a maintenant analysé 1,5 millions de kilomètres.
Yvonnick Gazeau
Le premier des trois axes de développement travaillés par l’IFPEN est le moteur thermique. Le rendement énergétique des moteurs à allumage commandé devra progresser d’au moins 15% pour constituer une véritable alternative au diesel. Les orientations techniques sont nombreuses et la plupart sont connues mais Gaëtan Monier, directeur Institut Carnot IFPEN Transport Energie, en développe une assez originale : « Nous avons analysé avec notre partenaire Aramco le besoin en octane du carburant plutôt que de chercher à adapter le taux de compression. Il serait ainsi possible d’utiliser un carburant bas coût à indice de seulement 70 pour des utilisations urbaines et une autre à indice plus élevé, de 95 à 105, pour des moteurs fonctionnant sous très fortes charges grâce à l’ajout d’éthanol. » Concernant les moteurs à allumage par compression, une des pistes explorées par l’IFPEN est une pression d'injection supérieure à 2500 bars, voire jusqu’à 3300 bars, qui permettrait de répondre à la norme Euro 7 et d’atteindre une baisse de consommation de 7%.
Gaëtan Monier donne également une estimation des progrès possibles des moteurs : « L’asymptote thermodynamique des moteurs est de 65% et nous pensons que les moteurs automobiles pourront atteindre 45% à moyen terme et un maxi de 50% à plus long terme. Le « doswnsizing » arrive aujourd’hui à une limite, notamment en termes de volume et nombre de cylindres, alors les motoristes orientent maintenant les développements vers le « rightsizing » et plus précisément vers des utilisations à très bas régimes qui baissent la part des pertes par frottements. » Enfin, un plus grand emploi de carburants à bas taux de carbone doit être étudié, par exemple l’hydrogène en tant qu’additif, ce gaz permettant aussi de post-dépolluer les moteurs diesel à froid.
Le troisième axe de développement concerne le véhicule connecté qui peut apporter des économies de carburant de 10 à 15% en donnant des conseils d’éco-conduite. Son application GECO proposée aux clients, principalement des flottes d’entreprises, a maintenant analysé 1,5 millions de kilomètres.
Yvonnick Gazeau
