21/12/2021
Retour sur les innovations et évolutions technologiques de 2021
Motivés par la transition énergétique à marche forcée et les capacités grandissantes d'automatisation de la conduite, les constructeurs ont lancé sur nos routes en 2021 de nombreuses innovations.
Le déploiement des véhicules électriques représente le plus grand secteur d'innovations techniques sur l'année 2021. La multiplication des offres coïncide avec l’essor de technologies de nouvelle génération. De nombreux constructeurs disposent désormais d'une ou plusieurs plateformes dédiées exclusivement à ce moyen de propulsion, la densité de puissance des moteurs électriques augmente et certains intègrent dorénavant leur onduleur, la transmission et parfois un chargeur. Le refroidissement des batteries par circulation de liquide est quasiment généralisé et quelques applications niches ont recours au refroidissement des cellules par immersion (ex. : Mercedes-AMG hybride E Performance).
La puissance de recharge atteint dorénavant des valeurs entre 100 et 150 kW sur les véhicules de constructeurs généralistes et de plus de 200 kW chez les premium. Au lieu des 400 V conventionnels, quelques modèles fonctionnent sous 800 V (ex. : Porsche Taycan, Kia EV6). Le rendement des systèmes de propulsion est également amélioré d’une part sur une plus grande plage d'utilisation en ce qui concerne les moteurs électriques et d’autre part en valeur maxi sur les onduleurs grâce à l'emploi de semi-conducteurs au carbure de silicium (SiC).
L'industrie du poids lourd s'engage également vers la propulsion électrique. Plusieurs camions 19 t et 26 t sont désormais commercialisés et des projets de 44 t sont en cours (ex. : Volvo Trucks). La panoplie de sources d'énergie est cependant plus large que pour la voiture particulière : gaz naturel en cours de déploiement, bio-carburants et nombreux projets à hydrogène via une pile à combustible ou, à plus court terme, un moteur à combustion. Concernant les véhicules utilitaires légers, plusieurs constructeurs proposent la propulsion électrique à batterie et des propulsions à des piles à hydrogène sont en cours de lancement (ex. : Hyvia et Stelantis).
Si les développements des moteurs à combustion interne sont ralentis, quelques innovations portent sur l'amélioration du rendement, un critère devenu prépondérant sur les véhicules hybrides. Ces derniers sont représentés par des versions rechargeables sous une tension entre 300 et 600 V, alors que les non-rechargeables des premiers segments de marché font appel à la solution économique du 48 V. Les applications de l’injection directe d’essence sous 350 bars sont multipliées. Une première implémentation d’un turbocompresseur à assistance électrique (e-turbo) arrive sur la Mercedes-AMG hybride E Performance et le premier moteur à allumage en préchambre sur voiture de série est désormais proposé sur la Maserati MC20.
Notons que l’entrée en vigueur prévue vers 2025 de la norme Euro 7 placera le moteur thermique en mauvaise position économique.
Si la fréquence des annonces concernant les voitures autonomes s’est calmée, la performance des fonctions servant la conduite automatisée a poursuivi sa progression. Alors que plusieurs modèles ont été limités à une automatisation de niveau 2+, nécessitant une attention permanente du conducteur, Honda a homologué sa Legend en niveau 3 sur son marché intérieur, puis Mercedes vient de faire de même sur le plan international afin d’équiper dans un premier temps les nouvelles Classe S et EQS. Dans tous les cas, ces véhicules se conforment à la réglementation internationale, notamment vitesse maxi de 60 km/h, voies séparées et autorisées à cette fin. La communication entre véhicules a également fait ses débuts (ex. : Volkswagen) et le déploiement du réseau 5G accélérera l’implémentation de cette fonction sécuritaire. Les applications de navettes à conduite automatisée de niveau 4 se multiplient dans le monde, confirmant un « leadership » français sur cette activité.
De nouvelles architectures électroniques apparaissent, réduisant le nombre de calculateurs et de Bus (ex. : plateforme VW MEB). Afin de traiter le très grand nombre de données pour la conduite automatisée, les équipementiers proposent de nouveaux calculateurs hautement puissants tout en abaissant leur consommation électrique. L'intelligence artificielle est usitée pour des fonctions de confort ainsi que parcimonieusement et avec contrôle de concordance sur des fonctions de sécurité (ex. : traitement d’images).
Dans l'habitacle, la surface des écrans est accrue, s'étalant parfois sur toute la largeur de la planche de bord (ex. : Honda e) et la commande vocale est proposée avec une fiabilité en grand progrès. Les manufacturiers de pneumatiques sont dans une voie incertaine, devant proposer des caractéristiques technologiquement incompatibles entre réduction de la résistance au roulement, maintien d'un haut niveau d'adhérence sur sol sec ou mouillé, diminution du bruit urbain et réduction des émissions de particules.
Dans un domaine plus général, de plus en plus d'entreprises intègrent un plan de pilotage environnemental basé sur une analyse de cycle de vie des produits, impactant considérablement la conception, le choix des matériaux, les moyens et processus de fabrication, les capacités de recyclage et bien sûr le produit final.
Yvonnick Gazeau
Le déploiement des véhicules électriques représente le plus grand secteur d'innovations techniques sur l'année 2021. La multiplication des offres coïncide avec l’essor de technologies de nouvelle génération. De nombreux constructeurs disposent désormais d'une ou plusieurs plateformes dédiées exclusivement à ce moyen de propulsion, la densité de puissance des moteurs électriques augmente et certains intègrent dorénavant leur onduleur, la transmission et parfois un chargeur. Le refroidissement des batteries par circulation de liquide est quasiment généralisé et quelques applications niches ont recours au refroidissement des cellules par immersion (ex. : Mercedes-AMG hybride E Performance).
La puissance de recharge atteint dorénavant des valeurs entre 100 et 150 kW sur les véhicules de constructeurs généralistes et de plus de 200 kW chez les premium. Au lieu des 400 V conventionnels, quelques modèles fonctionnent sous 800 V (ex. : Porsche Taycan, Kia EV6). Le rendement des systèmes de propulsion est également amélioré d’une part sur une plus grande plage d'utilisation en ce qui concerne les moteurs électriques et d’autre part en valeur maxi sur les onduleurs grâce à l'emploi de semi-conducteurs au carbure de silicium (SiC).
L'industrie du poids lourd s'engage également vers la propulsion électrique. Plusieurs camions 19 t et 26 t sont désormais commercialisés et des projets de 44 t sont en cours (ex. : Volvo Trucks). La panoplie de sources d'énergie est cependant plus large que pour la voiture particulière : gaz naturel en cours de déploiement, bio-carburants et nombreux projets à hydrogène via une pile à combustible ou, à plus court terme, un moteur à combustion. Concernant les véhicules utilitaires légers, plusieurs constructeurs proposent la propulsion électrique à batterie et des propulsions à des piles à hydrogène sont en cours de lancement (ex. : Hyvia et Stelantis).
Notons que l’entrée en vigueur prévue vers 2025 de la norme Euro 7 placera le moteur thermique en mauvaise position économique.
Des véhicules à conduite automatisée de niveau 3
De nouvelles architectures électroniques apparaissent, réduisant le nombre de calculateurs et de Bus (ex. : plateforme VW MEB). Afin de traiter le très grand nombre de données pour la conduite automatisée, les équipementiers proposent de nouveaux calculateurs hautement puissants tout en abaissant leur consommation électrique. L'intelligence artificielle est usitée pour des fonctions de confort ainsi que parcimonieusement et avec contrôle de concordance sur des fonctions de sécurité (ex. : traitement d’images).
Dans l'habitacle, la surface des écrans est accrue, s'étalant parfois sur toute la largeur de la planche de bord (ex. : Honda e) et la commande vocale est proposée avec une fiabilité en grand progrès. Les manufacturiers de pneumatiques sont dans une voie incertaine, devant proposer des caractéristiques technologiquement incompatibles entre réduction de la résistance au roulement, maintien d'un haut niveau d'adhérence sur sol sec ou mouillé, diminution du bruit urbain et réduction des émissions de particules.
Dans un domaine plus général, de plus en plus d'entreprises intègrent un plan de pilotage environnemental basé sur une analyse de cycle de vie des produits, impactant considérablement la conception, le choix des matériaux, les moyens et processus de fabrication, les capacités de recyclage et bien sûr le produit final.
Yvonnick Gazeau
