Vers des VE à forte résilience thermique
En effet, l’autonomie limitée des véhicules électriques (VE) est largement reconnue comme l’obstacle principal à leur développement commercial. Et, bien que l’augmentation de cette capacité soit naturellement considérée comme la prochaine étape, elle ne permettra pas de résoudre l’autre enjeu majeur pour les VE, étroitement lié à celui-ci: l’imprévisibilité de l’autonomie due aux variations de température. Quand elles fonctionnent sous des températures très basses ou très élevées, les batteries peuvent perdre jusqu’à la moitié de leur capacité initiale. Permettre leur résilience thermique augmenterait de manière considérable la confiance dans les VEL; il n’est donc pas étonnant qu’un consortium fort de 11 participants ait fait de l’optimisation de la distance parcoure et de la prévisibilité de l’autonomie sa priorité, bien entendu en évitant d’accroitre les coûts et le poids, et ce depuis 2015. «Notre objectif principal dans le cadre du projet OSEM-EV était de mettre au point des batteries résilientes d’un point de vue thermique, en utilisant la chaleur produite par la voiture, et en la chauffant ou en la refroidissant à l’aide d’une pompe à chaleur», explique Reiner John, coordinateur du projet pour le compte d’Infineon Technologies. L’un dans l’autre, le projet a développé un éventail de solutions de gestion de la température qui inclut l’isolation, le stockage de l’énergie, une approche du chauffage et du refroidissement innovante, un contrôle électronique de l’énergie électro-thermique et du flux d’électricité, des composants électriques et des sous-systèmes présentant une efficacité énergétique accrue, la substitution d’énergie ainsi que des fonctions de récupération d’énergie. Mais son concept de pompe à chaleur et la réutilisation de la chaleur perdue par les autres sous-systèmes constituent les plus gros succès du projet OSEM-EV (Optimised and Systematic Energy Management in Electric Vehicles). Grâce à une compréhension approfondie des flux d’énergie dans les véhicules électriques et à des données quantitatives en la matière collectées tout au long du projet, le consortium a été en mesure de concevoir et d’optimiser l’architecture énergétique d’un véhicule en et de développer des algorithmes de contrôle pour une gestion efficace de l’énergie électro-thermique. Cela a permis d’améliorer non seulement l’efficacité énergétique du groupe motopropulseur, mais également la fiabilité et la durée de vie de chacun des sous-systèmes. Cette technologie a fait ses preuves pour deux classes de véhicules différentes: la catégorie A et la catégorie C. Ces deux catégories ont été sélectionnées parce qu’elles présentent des exigences et des topologies très différentes et, surtout, pour leur marché potentiel significatif. Alors que les plans de commercialisation sont encore en discussion, M. John indique que Daimler va développer son propre prototype et prévoit d’inclure ces composants novateurs dans ses futurs modèles. D’autre part, IFEVS va mettre au point un démonstrateur (un petit camion conçu pour la livraison de produits alimentaires) et a déjà mis des plans détaillés à la disposition de tous les partenaires du projet. Une chose est sure: tôt ou tard, une nouvelle génération de voitures électriques fonctionnant par presque tous les temps va conquérir nos routes. Ces véhicules pourront se targuer d’un besoin en énergie minimal pour garantir une température optimale aux passagers et dans le compartiment de batterie, ainsi que d’une réduction drastique de l’auto-décharge et de la consommation d’énergie en général.
Mots‑clés
OSEM-EV, véhicule électrique, résilience thermique, autonomie, capacité de la batterie, gestion de la chaleur
