EP Tender : le prolongateur d'autonomie sous forme de remorque

Vous vous souvenez peut être du concept Dock + Go de Rinspeed, que l'on a pu voir au salon de Genève. Un français, Jean-Baptiste Segard, a eu la même idée mais moins extrême* : celle de monter un range extender (moteur thermique couplé à une génératrice) sur une petite remorque de 200 kg et 1,20 m de long. Ce concept a pour nom l'EP Tender. La remorque pourrait ainsi être louée pour un long trajet, ce qui permettrait de partir en vacances en Fluence ZE sans souci d'autonomie. Le range extender génère suffisamment de courant électrique (25-30 kW) pour rouler à 130 km/h sans décharger la batterie. Il offre 600 km d'autonomie. Autre avantage : il peut être facilement attelé à la voiture et peut être conduit en marche arrière sans se mettre en portefeuille, quelles que soient les manœuvres effectuées.

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Labellisé par le pôle de compétitivité Mov'éo, ce projet innovant suscite l'intérêt de plusieurs partenaires. On peut citer par exemple EDF, qui pourrait participer à une offre de location de l'EP Tender (Tender' Lib), ou encore Renault qui fournirait une Zoé pour des tests avec des utilisateurs dans le courant de l'année 2013. Avec ce type de solution, un petit véhicule électrique serait largement suffisant au quotidien. La remorque ne serait en effet utile que pour les trajets longue distance (1,5 % des cas dans les pratiques de déplacements). La solution pourrait intéresser aussi les flottes.
Le modèle économique est aussi très intéressant, ce type de remorque pouvant être loué sur l'autoroute ou en périphérie des villes. L'EP Tender pourrait également être utilisé par des services d'assistance pour venir en aide à des véhicules électriques en panne de batterie.

*dans le sens où la remorque ne vient pas s'encastrer dans la carrosserie de la voiture et qu'elle ne transforme pas en platine de DJ ou four à pizza...

Furtive e-GT : une vitrine technologique

Une voiture électrique made in France à 400 000 euros ? Mais oui, c'est possible. Et en plus, ça plaît. J'avoue avoir été surpris d'apprendre de la bouche de l'un des dirigeants d'Exagon Motors que le carnet de commandes était déjà plein pour 2013 (80 voitures) et que 2014 s'annonçait bien aussi (entre 200 et 300 voitures). Force est de constater que la Furtive e-GT est bien accueillie. C'est une bonne nouvelle pour les concepteurs, qui ont eu la volonté de créer une voiture de sport électrique d’exception qui réunisse le meilleur de leur expérience en compétition électrique (Trophée Andros électrique) et le nec plus ultra des technologies actuelles. Le cahier des charges défini par Luc Marchetti, le PDG, était clair : la Furtive-eGT doit concilier des performances exceptionnelles et un véritable confort d’utilisation au quotidien. Le projet a fait appel au savoir-faire de partenaires européens de premier plan investis dès l’origine du projet (Siemens, Saft, Michelin, Nokia Navteq). Nous allons donc voir en plusieurs volets quel est le contenu technologique de ce véhicule et quelles sont également les innovations par rapport à l'usage. On commence bien sûr par la chaîne de traction électrique.

La Furtive-eGT est propulsée par deux moteurs électriques Siemens Inside e-Car de dernière génération. Ces moteurs, parmi les plus compacts du marché (ils pèsent 51 kg chacun), offrent une efficience hors norme. Ils développent chacun 148 kW de puissance. Soit 296 kW au total, l’équivalent de 402 ch pour un couple de 516 Nm. La puissance maximale de 5 000 à 10 000 tr/min est disponible en 1/10ème de seconde ! Installés en position centrale arrière sur un berceau en aluminium, ils sont reliés entre eux par la boîte de vitesses à trois vitesses sans rupture de couple et entraînent les roues arrière de la Furtive-eGT.

Deux inverseurs, eux aussi développés spécialement pour la GT électrique, distribuent la puissance électrique en transformant le courant continu de la batterie Saft en courant alternatif et ainsi pilotent les moteurs selon deux modes, en couple ou en régime, en modifiant l’amplitude et la fréquence. L’électronique du superviseur a quant à elle été développée en interne par les équipes d’Exagon.

La Furtive-eGT est équipée de batteries fabriquées par Saft, leader mondial des batteries lithium-ion, avec 80 €% du marché dans l’aérospatiale mais aussi dans le domaine militaire et en Formule €1. Ces batteries de dernière génération délivrent une capacité de 53 kWh et développent 360€V de tension nominale pour un poids total de 480 kg. Un poids dont Exagon a décidé de faire un avantage. L’architecture de la coque en carbone a permis de les placer dans le plancher de la Furtive-eGT. Cette disposition a pour conséquence l’abaissement du centre de gravité et donc une quasi-absence de roulis en virage, gage d’un comportement dynamique exceptionnel. L'autonomie est de 310 km en cycle mixte (norme NEDC).

En option, la Furtive-eGT pourra être équipée d'un range extender. Il s’agit d’un petit moteur thermique, de faible cylindrée, qui viendra recharger les batteries quand celles-ci parviennent à la limite de leur autonomie. Le prolongateur portera l’autonomie totale de la Furtive-eGT à 734 km avec 25 l d’essence sur cycle normalisé mixte.

Avec une accélération de 0 à 100 km/h obtenue en 3,5 secondes seulement, la Furtive-eGT se situe au rang des meilleures supercars du marché. La montée en régime est instantanée. Par ailleurs, à la décélération, le champ magnétique des moteurs électriques participe au freinage exceptionnel de la voiture. En effet, chaque moteur agit comme un générateur qui recharge les batteries afin d’accroître l’autonomie. Avec l’effort combiné du frein moteur et des étriers développés pour la Furtive-eGT (par Beringer), on atteint jusqu'à 1,2€ G : une valeur qui permet de réduire les distances de freinage de façon extrême.

Précisons au passage que la GT tricolore propose 4 modes de fonctionnement (Sport, Standard, Eco et Ville), chacun ayant une influence sur le rendement des moteurs et l’alimentation des périphériques. En mode ville par exemple, le fonctionnement est optimisé pour les basses vitesses en privilégiant cette fois la douceur d’utilisation. L’air de l’habitacle est recyclé automatiquement pour diminuer les nuisances des gaz d’échappement des autres véhicules.
Demain, nous parlerons du multimédia à bord.

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.

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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.

L'électrification au secours du diesel

Je reviens aujourd'hui sur le congrès SIA diesel, qui se tenait cette semaine à Rouen, et qui a été riche en enseignements. Si les grands médias préfèrent relayer les polémiques, ils font rarement l'effort* de se pencher sur les solutions d'avenir exposées par les experts. Or, il y en a eu. Il a été question entre autres de l'électrification, et plus exactement de l'hybride. En raison de l'évolution de la réglementation (phase 2 de la norme Euro 6 en 2017, avec des tests d'homologation plus proches de la réalité, et l'objectif de 95 g par km en 2020 fixé par Bruxelles pour Euro 7), l'industrie automobile considère donc plusieurs pistes pour marier l'énergie électrique avec le moteur diesel.

Par exemple, un acteur comme Renault (mais ce n'est pas le seul), a indiqué explorer la voie du mild hybrid. Cette forme d'hybridation légère consiste à intégrer un système Stop & Start plus évolué. La marque au losange évoque ainsi un dispositif de 10 kW, plus évolué que celui qu'elle utilise aujourd'hui. Il ferait appel à une petite batterie et à un moteur électrique. Ce système pourrait permettre de réduire de 10 % la consommation de carburant.

Le full hybrid diesel est une option que les constructeurs considèrent également. Mais, c'est une solution qui se destine plus au haut de gamme. PSA, qui a pris le risque de se lancer avec la technologie Hybrid4, réalise aujourd'hui plus de 40 % des immats des véhicules hybrides en France. Renault ne l'exclut pas à terme, surtout dans le cadre du projet de voiture haut de gamme sur la base d'une plateforme Mercedes Classe E. Il n'y a pas d'obstacle technique à ce propos, d'autant que Mercedes maîtrise aussi la technologie.
L'hybride diesel pourrait également être plug in, comme a choisi de le faire Volvo avec sa V60 D6. L'hybride plug in est d'ailleurs une autre option citée par Renault (sans toutefois préciser si elle s'appliquerait au diesel ou à l'essence).

Une autre architecture est possible, celle du range extender. L'IFP Energies Nouvelles a présenté à Rouen un projet qui consiste à équiper un utilitaire de type Master d'une batterie et d'un générateur diesel pour réduire ses émissions de CO2 de 30 %. L'idée est de lui donner une autonomie de 30 km en mode électrique pour de l'urbain et de limiter sa consommation au quotidien (135 km), avec un générateur qui ne fonctionnerait que 50° % du temps.

*Ils ne viennent jamais, pas plus d'ailleurs que la presse automobile (sauf quelques rares spécialistes). C'est technique et en plus on y parle anglais.

Le CEA et la filière hydrogène (troisième partie)

Dans ce troisième volet de cette série sur l'hydrogène, qui en comportera quatre, j'ai choisi de parler de la pile à combustible. Le CEA-Liten développe des piles pour l'automobile, avec des membranes échangeuses de protons (PEMFC, pour Proton exchange membrane fuel cell). On se souvient notamment de la pile de 80 kW, baptisée GENEPAC, et réalisée en partenariat avec PSA Peugeot Citroën. Présenté en 2006 et intégrée trois ans plus tard sur le concept 307 E-Pure, elle compte encore parmi les plus performantes dans le monde, en raison de son rapport puissance-compacité, (1,4 kW/kg et 2,1 kW/L).

Mais aujourd'hui, le CEA explore davantage la complémentarité de l'hydrogène avec le véhicule électrique à batterie. Ainsi, la pile à combustible devient en quelque sorte un prolongateur d’autonomie. Cette fonction a été démontrée, une fois de plus avec PSA, sur la 307 CC FISYPAC. La voiture comprenait une pile de 20 kW (avec 4 kg d’hydrogène embarqué dans des réservoirs sous pression à 700 bars), associée à un moteur électrique de 15 kW, pour une autonomie de près de 500 kilomètres.
Avec des batteries et des piles modulables selon la puissance souhaitée, le concept peut être décliné selon différents cahiers des charges.

A l'inverse des grands constructeurs, comme Daimler, Hyundai ou Toyota, le CEA a choisi de cibler les marchés de niche. C'est ainsi qu'il a choisi de transférer au savoyard Symbiofcell des technologies de la pile GENEPAC. C'est ainsi qu'est né le premier site français de production industrielle de pile à combustible pour les transports. Symbiofcell propose des chaînes de traction électrique pour des véhicules utilitaires très spécifiques – une dameuse par exemple – où la PAC peut présenter un réel avantage concurrentiel. Mais dans l'immédiat, son projet phare est le Kangoo ZE avec une pile à combustible en tant que prolongateur.
Le CEA a mis en place une ligne-pilote pour la conception et la fabrication de piles, notamment pour le compte de Renault et de Michelin.
Demain, nous conclurons cette série par le stockage de l'hydrogène.

Volvo met le cap sur le bas CO2

A l’occasion d’une prise en mains de la future V60 D6, l’hybride diesel rechargeable de la marque, qui arrivera sur le marché en fin d’année, j’ai pu échanger avec l’un des responsables de Volvo. Lex Kerssemakers est Senior Vice President, en charge de la stratégie produit et en poste à Göteborg. C’était l’occasion de passer en revue un certain nombre de thèmes, dont celui de l’électrification. Je vais y revenir dans un instant, mais précisons d’abord que le constructeur suédois, qui appartient désormais au chinois Geely, est autonome et ne peut compter que sur lui-même pour dresser sa feuille de route pour le futur. Volvo a pris des décisions radicales, dont celle de se concentrer sur les futurs moteurs turbo à 4 cylindres, et a réduit de 30 % ses émissions de CO2 en deux ans. Un effort salué par les autorités européennes.

Et Volvo ne compte pas s’arrêter là. Dès 2013, les versions diesel des S60, V60, V70 et S80 passeront sous les 120 g. La marque travaille aussi sur d’autres voies, dont l’allègement. En ce qui concerne l’électrification, la marque a plusieurs fers au feu. Elle a d’abord produit en pré-série (250 exemplaires) un véhicule 100 % électrique, la C30 Electric, qui fait la part belle à la sécurité (crash de batteries, coupe-circuit) et au confort (système de chauffage innovant programmable avec thermoplongeur et système additionnel alimenté par de l’essence ou de l’éthanol par grand froid). Le développement se poursuit avec le test, en parallèle, de prolongateurs d’autonomie exploitant une pile à combustible ou un moteur thermique à 3 cylindres.
Volvo explore également une autre piste qui est celle du volant d'inertie, avec l'équivalent du système KERS en F1 qui permet de récupérer l'énergie et de booster l'accélération.

Le second produit est donc l’hybride rechargeable. Partant d’une feuille blanche, Volvo a choisi de sauter une étape et d’arriver directement à l’hybride rechargeable. La marque suédoise a fait le pari de choisir le diesel, une motorisation très présente en Europe et qui se marie bien avec le véhicule haut de gamme. L’intérêt est effectivement d’avoir un très important rayon d’action et une basse consommation. Le choix technique de Volvo, avec une batterie lithium-ion greffée dès le départ, permet de rouler pendant 50 km en mode zéro émission. Une faculté qui lui permet non seulement d’être éligible aux aides gouvernementales (le bonus de 5000 euros en raison de ses 49 g de CO2 par km) mais de devancer un éventuel durcissement de la législation.

Volvo lance d’abord 1000 véhicules (dont 100 pour la France) en fin d’année, avant de tabler sur une production de 4 à 6000 véhicules par an. Une suite est déjà programmée, avec un hybride essence plug in pour l’Amérique et l’Asie. Le système sera décliné à partir de la plateforme qui sert de base à la famille 60 (on a d’ailleurs déjà vu un XC60 plug in à Detroit). Volvo reste attentif aux évolutions et observe le marché. J’ai toutefois senti chez mon interlocuteur que l’électrique pur est considéré comme une niche, même si la clientèle semble – peut être plus chez Volvo qu’ailleurs – être plus sensible à l’environnement.

Fisker Karma : le luxe électrique 2.0

Seulement 5 ans après la création de Fisker Automotive par Henrik Fisker (un designer qui a travaillé chez BMW et Aston Martin), la Karma débarque en France où elle est distribuée par le groupe Emil Frey*. La réputation de la marque a été entachée par les problèmes de batteries au lithium (avec A123 Systems), avec deux rappels en quelques mois, mais il y sans doute un public pour cette berline de luxe rechargeable, qui est la première dans sa catégorie. Voici en tout cas les technologies novatrices qui caractérisent ce modèle.

La Karma intégre la technologie EVer (Electric Vehicle with Extended Range). C'est une voiture électrique avec prolongateur d’autonomie, comme la Chevrolet Volt. Elle intègre à l'arrière deux moteurs électriques (2 fois 150 kW, soit 403 ch) et une batterie lithium-ion nanophosphate de 20 kWh. En mode tout électrique (qualifié de furtif), la Karma affiche une autonomie de 83 kilomètres et peut atteindre une vitesse de pointe de 153 km/h.
Placé en position centrale avant, le moteur à combustion (2 L 4 cylindres de 260 ch) prend ensuite le relais pour alimenter un générateur de 175 kW et produire de l’énergie électrique, de façon à recharger la batterie en roulant. Le moteur à essence procure un rayon d’action supplémentaire de 400 kilomètres. Sa consommation moyenne est de 2,2 L/100 km pour des rejets de CO2 limités à 53 g par km.

La Karma offre le choix entre le mode électrique et le mode sport d'une simple pression sur une palette au volant. Si vous optez pour la performance, l'auto accélère de 0 à 100 km/h en 6,6 secondes (7,9 s en mode électrique classique) et peut atteindre une vitesse de pointe 200 km/h.

Elle dispose également du plus grand toit solaire d’un seul tenant jamais monté sur une voiture de série qui permet de parcourir chaque année jusqu’à 321 kilomètres sans émissions. La structure de la surface du toit est conçue de manière à utiliser la lumière du soleil sous les angles de rayonnement les plus divers. Ce toit solaire fournit également l’énergie nécessaire à la climatisation de l’habitacle.

Il est à noter également que la Fisker Karma est dotée de haut-parleurs Fisker « Hybrid-HZ » (en lieu et place des pots d’échappement) qui génèrent un bruit de roulement discret et futuriste pour prévenir piétons et automobilistes de l’approche de la voiture.
Demain, je parlerai de l'intérieur de cette auto pas comme les autres.

*Importateur en France de Fisker, Mitsubishi, Subaru, Daihatsu et SsangYong
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Le prolongateur d'autonomie va s'imposer à Genève

C'est cet après midi que l'on saura si oui ou non la Chevrolet Volt (et son pendant européen l'Opel Ampera) a été élue voiture de l'année. La voiture est en tout cas nominée. En cas de victoire, ce serait la deuxième fois qu'une électrique remporte le titre de "'Car of the Year". Mais, quel que soit le résultat, la technologie du prolongateur d'autonomie a d'ores et déjà rallié les suffrages au salon de Genève. En effet, plusieurs constructeurs vont présenter des concepts dotés de cet équipement et prévoient de l'intégrer à leur offre. En raison des performances encore limitées des batteries, le "range extender" est un choix logique pour assurer le démarrage du marché. Les clients se sentent rassurés, en sachant qu'ils ne dépendent pas d'une prise électrique pour pouvoir continuer à avancer.

Il est d'ailleurs assez symptomatique de voir que l'alliance Renault-Nissan, à travers la marque Infiniti, va présenter un concept avec prolongateur d'autonomie. Certes, la Emerg-E est une voiture sportive, dont la vocation est de venir taquiner l'Audi R8 électrique. Mais, quand même. Si le groupe Nissan développe une telle technologie, elle aura pour vocation à aller dans les autres marques. On peut rappeler que Renault a déjà utilisé le range extender au début des années 2000 sur la Kango Elect'Road.

Autre concept à suivre : celui de Hyundai avec la i.oniq. On retrouve sous le capot un petit moteur à essence 1.0 L à 3 cylindres, couplé à l’aide d’un générateur à un moteur électrique de 109 ch. En mode électrique pur, ce véhicule a une autonomie de 120 km et peut transporter 4 personnes sans bruit et sans émission. Le rôle du petit moteur à 3 cylindres est bien sur de renforcer le rayon d'action de la i.oniq, qui passe alors à 700 km. Le coréen pourrait intégrer cette technologie sur ses futurs modèles électriques. Chez les japonais, Suzuki travaille aussi sur la question avec la Swift EV Hybrid, également visible à Genève.

On pourrait citer d'autres concepts encore, tels la Pininfarina Cambiano avec son moteur diesel qui vient prêter main forte aux 4 moteurs électriques de 60 Kw chacun, dès lors que la batterie est déchargée, ou encore l'étonnant Dock & Go de Rinspeed avec une remorque qui fait corps avec le véhicule et vient renforcer son autonomie.
Le plus important, toutefois, est de voir que le trio Audi-BMW-Mercedes a la solution sous le coude (A1 e-tron, i3, Classe B E-Cell+). Le range extender pourrait faire école, d'autant que l'arrivée de petits moteurs 3 cylindres tombe à pic pour ce type de solution.