BMW i3 : née électrique de A à Z

Comme promis, je reviens donc sur la BMW i3 - qui a été révélée hier en première mondiale - pour vous donner quelques secrets sur sa conception. Le constructeur allemand a fait le choix de partir d'une feuille blanche plutôt que d'électrifier un modèle existant. C'est une première dans la catégorie Premium. Et le tour de force a été de faire concilier légèreté et sportivité, tout en préservant une autonomie raisonnable (de l'ordre de 160 km*).

La voiture mesure 3,99 m (la taille d'une Clio 3) et BMW i a fait le choix de ne proposer que 4 places au lieu de 5. Avec un poids à vide de 1 270 kg, elle est plus légère que la plupart des compactes, tout en offrant nettement plus d'espace à bord. Parcourant le 0 à 100 km/h en 7,2 secondes (dont le 0 à 60 km/h en 3,7 secondes), elle coiffe au poteau les modèles équivalents de dimensions et de puissance comparables. La i3 est née électrique mais conserve le plaisir de conduire inscrit dans l'ADN de BMW (ce qu'on espère pouvoir vérifier dans quelques mois).

Poussant la réflexion plus loin que Renault, BMW a souhaité réduire l’empreinte carbone dès le stade de la production. Ainsi, l’usine de Leipzig, où est fabriquée la i3, est alimentée à 100 % en énergie électrique par des éoliennes (au nombre de 4 et qui produisent 26 GWh par an). Celle de Moses Lake aux USA, qui produit le PFRC, tire son énergie de l’hydraulique. Sur l’ensemble de son cycle de vie, y compris la production et l’énergie consommée, l’écobilan de cette auto électrique est inférieur d’un tiers par rapport à un véhicule thermique à faible consommation (et même 50 % si l’i3 est alimentée en énergie verte).

Pour abaisser le poids, le constructeur a chassé les grammes à tous les niveaux. Ainsi, le choix s'est porté sur le PFRC, le plastique renforcé par fibre de carbone pour la cellule qui entoure l'habitacle (module Life). Il économise ainsi 200 kg. Plus classique, de l'aluminium entoure le coeur de la voiture, à savoir la plateforme eDrive (le moteur électrique, l’électronique de puissance et la batterie lithium-ion hautes performances).

Petite précision au passage : ces composants électriques sont développés avec l'aide de partenaires, mais fabriqués en interne par BMW. Ces années de gestation du Projet i ont servir à monter une filière localisée en Allemagne.

Si le PFRC et l'alu sont utilisés dans les liaisons au sol, et même pour les boulons et le support de l'essuie-glaces pour l'aluminium, BMW i a déployé du magnésium pour soutenir le tableau de bord et gagner du poids (20 % d'allègement avec moins de pièces).

Les portes sont aussi allégées et intègrent même dans leurs panneaux des matières premières renouvelables.

Un mot sur l'agilité de la i3. Elle est favorisée par la position centrale basse de la batterie, au même titre que la répartition des masses à 50/50 sur les essieux avant / arrière (en raison de la disposition de tous les composants dans le module Drive). Par ailleurs, son diamètre de braquage étonnamment court de 9,86 mètres seulement, associé à une direction qui ne nécessite que 2,5 tours de volant de butée à butée, lui permettra de se faufiler aisément dans le trafic urbain.

Les pneus de 19 pouces ont été spécialement conçus pour la i3. Grands, mais relativement peu larges, ils se distinguent par des qualités aérodynamiques et une résistance au roulement qui favorisent l'économie d'énergie, tout en garantissant une conduite dynamique.

Le moteur électrique synchrone à aimants permanents délivre une puissance de 170 ch (125 kW) et un couple maximal de 250 Newtons-mètres disponible dès les premiers tours de roues. Les motoristes ont agencé et combiné les composants qui participent au couple moteur de façon très spécifique, assurant ainsi un rendement exceptionnel et un champ électromagnétique stable (limitant les vibrations), même à vitesse élevée. Le moteur ne pèse que 50 kg et ne consomme que 0,13 kWh par km selon le cycle NEDC.

L'un des points forts est la puissance de la récupération d'énergie au freinage. Comme sur la Mini E, le conducteur peut freiner dans la plupart des cas sans à avoir à toucher la pédale de freins. Il se contente de lever le pied de l'accélérateur et d'anticiper ainsi sur le trafic. D'où cette sensation de « mono-pédale ». En mode récupération, la machine électrique injecte du courant dans la batterie lithium-ion et génère un freinage électrique que le conducteur peut contrôler avec précision. La puissance de récupération est asservie à la vitesse, si bien qu’à régime élevé, la voiture avance en « roue libre ». D'après BMW, l’exploitation intensive de cette forme de récupération d’énergie par le moteur se traduit par une augmentation de l’autonomie de 20 %. Mais, la pédale de frein fonctionne aussi.

A noter que le mode ECO PRO d'aide à la conduite bride les performances pour économiser de l'énergie, le mode ECO PRO+ apportant un tour de vis supplémentaire (vitesse limitée à 90 km/h). Ce qui permet de gagner 20 % sur l'autonomie.

La batterie est composé de huit modules, de 12 cellules chacun, qui produisent une tension nominale totale de 360 volts et mettent à disposition une énergie équivalant à environ 22 kilowattheures. Elle pèse 230 kg. BMW i garantit sa batterie pendant 8 ans ou 100 000 km.

A noter que la i3, bien que née électrique, propose en option un range extender. Cette fonction est assurée par un bicylindre essence de 650 cm³ de 34 ch (25 kW), logé directement à côté du moteur électrique au-dessus de l’essieu arrière et alimenté par un réservoir de 9 litres. Il s'agit du moteur du scooter 650 cm3 de BMW. D'un poids de 120 kg, il entraîne un générateur pour la production de courant et permet de porter l’autonomie maximale à environ 300 kilomètres, avec des rejets de CO2 limités à 13 g par km.

Comme sur la Zoé, on trouve à bord de la i3 une pompe à chaleur. Ce système permet de réduire de 30 % la consommation d’énergie par rapport à un système de climatisation classique. A noter que BMW utilise le fluide frigorigène pour refroidir la batterie. Le liquide peut aussi être chauffée via un échangeur thermique pour faciliter la montée en température et le démarrage, même par temps très froid.

Les autres plus de la i3. Catégorie Premium oblige, BMW doit aller plus loin dans l’équipement. C’est ainsi que la i3 peut recevoir en option un régulateur de vitesse actif ACC (qui offre en prime un mode de pilotage automatique dans les embouteillages), une caméra de recul et un système Park Assist qui gère automatiquement le stationnement. Elle a aussi des phares a LED intelligents.

BMW a egalement pensé au recyclage, celui des batteries évidemment, mais aussi celui du PFRC (pièces de carrosserie et autres composants), qui peut être réinjecté dans la chaîne de production ou valorisé d’une autre manière. A noter que le constructeur allemand a aussi souhaité une réparation aisée pour sa i3. Ainsi, des méthodes de réparation rapide ont été mises en place pour les dommages occasionnés à la carrosserie (pièces plastiques et PFRC). Les frais de remise en état après un accident sont comparables à ceux d’une Série 1.

Voici l'album photo de la i3 : http://s.joomeo.com/51f6df5682c68

Demain, nous parlerons de la recharge et des services qui vont accompagner le lancement de la i3.

*L’autonomie est de 130 à 160 km en mode confort. Elle peut atteindre 180 km quand on enclenche le mode ECO PRO et 200 km en mode ECO PRO+.

Valeo va électrifier l'automobile à tous les niveaux

A l'occasion des journées presse du Mondial, je suis allé visiter le stand Valeo. J'y ai partagé un déjeuner avec le patron de la recherche, Guillaume Devauchelle, et je m'y trouvais également quand le Président de la République effectuait sa visite. On voit ici François Hollande tenir dans sa main un compresseur électrique. C'est un équipement qui va se développer dans les années à venir pour venir doper les performances des petits moteurs du futur. Plus globalement, l'équipementier français a tout un portefeuille de technologies qui vont rendre le véhicule de demain de plus en plus électrifié.

Voici l'engin de plus près. Suite au rachat du britannique CPT, Valeo est devenu un acteur majeur dans le domaine des compresseurs électriques. Ce produit a l'avantage d'être entraîné par un moteur électrique, qui passe de 0 à 70 000 tours par minute en seulement 350 millisecondes, au lieu d'être actionné par les gaz d'échappement. Il permet de donner un coup de boost immédiat, soit pour les petits moteurs (1 L ou moins), soit pour les plus gros (bi-turbo électrique chez Audi, dont on a déjà parlé ici). Ce système permet d'offrir une hybridation légère, ainsi que du pep's pour la conduite. De plus, s'il est couplé à un système de récupération d'énergie de Valeo, le compresseur de suralimentation électrique permet une économie de carburant pouvant aller jusqu'à 20% sur le cycle normalisé européen.

L'autre grand sujet chez Valeo est l'hybride abordable. J'ai déjà eu l'occasion d'écrire plusieurs fois le bien que j'en pensais. Avec des composants plus "light" et une architecture 12/48 volts, on va pouvoir réduire de 15 % les émissions de CO2. De plus, les automobilistes vont sans doute apprécier les nouvelles fonctions comme par exemple le mode roue libre, qui permet de découpler le moteur en ligne droite stabilisée ou en pente. Autre application possible : le démarrage électrique sur quelques mètres.

Voir la vidéo :



Comme le dit Guillaume Devauchelle, être vert ne veut pas dire forcément être gris et triste.

Valeo travaille aussi sur le véhicule électrique tout court. Il a par exemple développé la pompe à chaleur de la Renault Zoé. Ce système fonctionne comme une climatisation pour rafraîchir l’habitacle. Mais, il s'inverse en mode chauffage et capte alors les calories dans l’air ambiant à l’extérieur du véhicule pour les porter à une température plus élevée grâce au compresseur. Ce système, appliqué pour la première fois sur un véhicule de série, permet à la Zoé de puiser moins d'énergie dans la batterie pour réchauffer l’air intérieur.

L'équipementier français travaille aussi sur le prolongateur d'autonomie. Celui qui équipera en option la future BMW i3 pour être précis. L'équipementier français indique que plusieurs technologies sont en concurrence dans le domaine du véhicule électrique et qu'elles vont cohabiter, jusqu'à ce que le marché converge vers un nombre plus réduit de solutions.
Demain, nous poursuivrons ce tour d'horizon en évoquant les aides à la conduite et le véhicule connecté.

La Zoé d'aujourd'hui et de demain

Après le rappel hier des différents prototypes Zoé chez Renault, je vais donc vous parler des prestations du modèle de série dévoilé hier au salon de Genève. Il y a quelques surprises, mais aussi quelques déceptions. On va voir tout cela dans le détail, mais reconnaissons d'abord que Renault a tenu sa promesse en sortant un véhicule à partir de 15 700 euros (une fois le bonus de 5000 euros déduit), et dont le design -malgré quelques compromis pour la grande série - reste très proche du dernier concept car.

Plus de 60 brevets ont été déposés au cours de la conception de ce modèle. On retiendra d'abord que Zoé est le seul véhicule électrique de grande série homologué, en cycle NEDC, à 210 km d’autonomie (contre 175 km pour la Leaf). En usage réel, par exemple sur un parcours périurbain, le client pourra réaliser généralement autour de 100 km en saison froide et de 150 km en saison tempérée. Pour obtenir ce résultat, Renault a développé le Range OptimiZEr, qui regroupe trois innovations majeures :
– le freinage récupératif de nouvelle génération
- la pompe à chaleur qui fonctionne comme une climatisation réversible et qui consomme moins d'énergie
- des nouveaux pneus Michelin Energy E-V.
Renault dément par contre la rumeur qui faisait état d'une autonomie de 350 km en 2014. Ce résultat ne sera pas atteint avant au moins 10 ans.

Zoé est par ailleurs le seul véhicule équipé du chargeur Caméléon. Ce chargeur breveté par Renault est compatible avec n’importe quel niveau de puissance jusqu’à 43 kW. Il permet de se recharger sur n'importe quelle borne, lente ou rapide, pour une durée comprise entre 30 minutes et 9 heures. Par exemple, Zoé se recharge en une heure à la puissance de 22 kW. Ce niveau de puissance intermédiaire préserve mieux la durée de vie des batteries et a moins d’impact sur le réseau électrique qu’une recharge rapide à 43 kW.

Le 4ème modèle électrique de Renault inaugure par ailleurs la nouvelle tablette R-Link. Ce tout nouveau système multimédia intégré, développé par TomTom, est connecté à Internet via le smartphone et donne accès à un univers de services. Rien à voir avec un iPad. R-Link est une tablette tactile intégrée de 7 pouces, qui tourne sous Android. On peut aussi la piloter avec des commandes au volant et une reconnaissance vocale. En téléchargeant des applications via le R-Link Store, il sera possible d'ajouter de nouvelles fonctions. Plus de cinquante applications, pensées pour l'automobile, seront proposées au démarrage. Certaines concernent l'électrique (histogramme de la consommation énergétique, visualisation des flux d’énergie et programmation de la charge). La navigation GPS (d'origine TomTom) propose également des services spécifiques comme la bulle d’autonomie, la proposition du trajet le plus économe ou la localisation des bornes de recharge ainsi que l’indication de leur disponibilité – borne libre ou occupée.

Au niveau du bien être, la Zoé sera équipée du système Z.E. Voice (un son extérieur alertant les piétons de l’arrivée du véhicule). Il se fait entendre de 1 à 30 km/h et a fait l’objet d’un design particulier pour créer une identité sonore propre à Zoé. Le conducteur pourra choisir entre trois sons différents et le couper par une simple pression de l’interrupteur. Comme sur la Leaf, le pré-conditionnement programmable permet de réchauffer ou rafraîchir l’habitacle lorsque le véhicule est branché. En revanche, la marque a renoncé au toit à panneaux solaires, à la luminothérapie et au côté Spa Car avec Biotherm. On retrouve à bord un simple diffuseur de senteurs actives aux propriétés relaxantes ou stimulantes et un ioniseur à fonctions purifiante comme sur la Latitude.
Assurément, la Zoé est une voiture bien née. C'est maintenant au marché de trancher.