Bosch et la mobilité électrique

Voici le dernier post consacré aux innovations de Bosch. Désolé d'y avoir consacré autant de place, ces derniers jours, mais le fameux colloque de Boxberg ne se tient que tous les deux ans. J'ai donc choisi de terminer sur la voiture électrique, un domaine qui suscite beaucoup d'espoirs mais qui ne se traduit pas par un succès commercial. En 2020, Bosch ne prévoit que 12 millions de véhicules électrifiés dans le monde, sur un marché global de 113 millions de véhicules, dont 6,5 % d''hybrides, 3,1 % d''hybrides rechargeables et 2,5 % de purs électriques.

Sur un plan technique, les choses risquent pourtant de changer. Bosch a en effet révélé que l'autonomie des batteries allait "au moins" doubler au cours de la prochaine décennie (autrement dit, entre 2020 et 2030). Sans préciser comment, l'équipementier allemand affirme pouvoir augmenter la densité énergétique des batteries lithium-ion et réduire de moitié le coût du kWh. Ce n'est pas une parole en l'air, car le groupe investit quelque 400 millions d'euros par an dans l'électromobilité.

A ce jour, l'équipementier est impliqué dans 30 projets de véhicules électrifiés qui arriveront à terme à la fin de 2014. Il est le fournisseur par exemple de la Fiat 500 EV aux USA. Pour la première fois, il a délivré une solution complète (moteur synchrone à aimants permanents de 80 kW, électronique de puissance et batterie de 24 kWh) au constructeur. La 500 électrique délivre un couple de 196 Nm et revendique une autonomie de 140 km.

Bosch fournit tous les composants, y compris l'interface entre le moteur électrique et la batterie. Ce cerveau, qui transforme le courant continu de la batterie en courant alternatif dans le moteur électrique, est de la taille d'une boîte à chaussures. L'électronique de puissance de Bosch présente un rendement de 92 %. Son rôle est aussi de gérer la récupération d'énergie au freinage ainsi que l'alimentation de la direction électrique, des calculateurs de bord ou encore de l'ESP. En dehors de la Fiat 500 e, on la retrouve aussi dans l'innovante XL1 de Volkswagen, la Jetta hybride ou encore la future e-Up.

Les technologies de la Porsche 918 Spyder (troisième partie)

Suite et fin de notre série consacrée à la 918 Spyder. Pour ce véhicule hybride rechargeable d'exception, Porsche a créé un poste de conduite typique de la marque et ergonomique. Il est divisé en deux zones principales : d’une part, les éléments de commande essentiels à la conduite sont regroupés autour du volant multifonction (combinés avec l’ordinateur de bord via trois grands instruments ronds) ; d’autre part, le système de navigation est logé dans la console centrale (inspirée de la Carrera GT), qui suit un mouvement ascendant vers l’avant. Le pilotage de la climatisation automatique, du réglage de l’aileron, de l’éclairage ou du système de navigation « Porsche Communication Management » (PCM) - qui comprend un système audio haut de gamme Burmester - s’opère de manière intuitive via un écran tactile de type Black Panel.

Pour les clients qui le désirent, la marque allemande propose un pack Weissach*. Il se distingue par un look dérivé de la compétition. Le toit, l’aileron arrière, les rétroviseurs extérieurs et le cadre du pare-brise sont réalisés dans un matériau qui présente l’aspect du carbone. Une partie des éléments de l’habitacle sont revêtus d’Alcantara au lieu de cuir et le même matériau d’aspect carbone remplace dans une grande mesure l’aluminium. Les mesures d’insonorisation sont revues à la baisse. L’accent mis sur les performances n’est pas seulement esthétique : des roues en magnésium particulièrement légères réduisent les masses non suspendues et le poids total baisse d’environ 35 kg, ce qui se traduit par une dynamique de roulage encore améliorée. Les ceintures à six points d’ancrage pour les deux occupants, l’application en option d’un film autocollant (selon la technique dite du « wrapping ») en lieu et place de la peinture et le montage d’éléments rapportés aérodynamiques supplémentaires à finition d’aspect carbone constituent d’autres références à la compétition.

Enfin, parlons un peu de la batterie lithium-ion. Constituée de 312 cellules individuelles, elle se recharge de deux manières. L’interface « plug-in », montée dans le montant B, du côté passager, permet de se connecter au réseau domestique. Porsche a prévu un chargeur qui convertit le courant alternatif du réseau en courant continu, à une puissance de charge de maximum de 3,6 kW. Par ailleurs, une station de charge rapide Porsche (en courant continu) est disponible en option. Elle permet de recharger entièrement la batterie à haute tension de la 918 Spyder en un peu moins de 25 minutes.
La garantie sera de 4 ans sur le véhicule et de 7 ans sur la batterie.

*du nom du centre de développement des modèles de course en banlieue de Stuttgart.

La vision de Bosch pour l'électro mobilité en 2020

Selon l'équipementier allemand, qui est le leader mondial de son secteur, la part du véhicule 100 % électrique à batterie en 2020 sera de 2 %. A cette date, il prévoit un volume de 2,5 millions de véhicules ZE, sur un total de 115 millions de véhicules (VP + utilitaires) au niveau mondial (contre 79 millions aujourd'hui). La part de l'hybride plug in sera de 2,7 %(3,1 millions de véhicules) et celle de l'hybride de 5,65 % (6,5 millions de véhicules). Soit, un global de 12,1 % pour les véhicules dits électrifiés. Un chiffre qui aura doublé par rapport aux niveaux de 2015, mais qui témoigne du long chemin qui reste à parcourir. Clairement, le marché se cherche entre l'électrique à batterie, le prolongateur d'autonomie et l'hybride rechargeable.

Qu'est ce qui autorise Bosch à donner de tels chiffres ? La société allemande connaît un peu le marché pour avoir, dès 1973, collaboré avec Ford sur sa première voiture électrique (une Escort). L'équipementier fournit également les plus grands constructeurs en technologie hybride (VW, Porsche, PSA) et coopère avec Daimler (moteurs électriques) et BMW (batteries SB Limotive conçues avec Samsung). Bosch maîtrise toute la chaîne, du Start/Stop (il en a fait plus de 5 millions) au véhicule 100 % électrique.

Accessoirement, il est présent sur le marché du vélo à assistance électrique, où les volumes sont aujourd'hui au rendez-vous, car les batteries sont devenues abordables et qu'une industrie fiable a été mise en place.

La vision de l'équipementier est que les clients opteront plutôt pour l'hybride ou l'hybride plug in, car ce type de motorisation n'oblige pas à faire des compromis. Le coeur de cible sera l'hybride rechargeable capable d'offrir 40 km d'autonomie et se situant aux alentours de 60 g par km de CO2 avec un moteur de 40 kW et une batterie de 3,6 kWh.

Pour faire du volume, l'électrique pur devra progresser sur les coûts. Ce qui implique de repenser l'organisation. Sur un véhicule électrique, la part des composants électriques et électroniques est de 75 %, contre 40 % sur un modèle thermique, les coûts étant répartis à 81 % autour de la batterie, 10 % pour l'électronique de puissance et 9 % pour le moteur électrique. Le besoin de compétences pointues (chimie, connectivité, électronique, smart grids) a déjà favorisé des alliances telles que celle entres Nissan et NEC, BMW et PSA, Volvo et Siemens, Daimler et RWE, etc.