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Les voitures électriques sont de nouveau dans la course

Les nouvelles technologies permettent aux " e-cars " de retrouver leur place parmi les véhicules à haute performance

Le nombre 2,27 fut une véritable révélation pour les passionnés de l’automobile qui attendaient impatiemment de connaître les dernières performances communiquées par la presse automobile. Il s’agit du temps record en secondes relevé par le magazine Motor Trendau 0 à 1001) km/h. Toutefois, cette accélération enregistrée en début d’année dernière et digne d’un lancement de fusée n’a pas été réalisée par une supercar italienne à 1 million de dollars. Cet exploit est l’œuvre d’une berline familiale fabriquée en Californie. Et pour information: aucun dioxyde de carbone n’a été émis au cours de cette épreuve. Le véhicule en question, une Tesla Model S P100D, est entièrement électrique.

Si le monde avait besoin d’une preuve supplémentaire, cela montre une fois de plus qu’il ne faut plus penser la voiture électrique comme un moyen de transport écologique sans fioritures. Les véhicules électriques (VE) d’aujourd’hui ont leur place à côté des meilleures voitures haute performance à moteur thermique.

Bien entendu, ceux qui suivent l’actualité automobile le savent déjà.

Après tout, le championnat de Formule E (le cousin du championnat de Formule 1 avec des voitures électriques) en est déjà à sa quatrième saison et est désormais sponsorisé par ABB, le numéro un mondial dans le domaine des technologies de charge et systèmes de commande de puissance électrique. Ce championnat a été renommé « ABB Championnat FIA de Formule E » et la quatrième course de l’édition 2017-18 se tient à Santiago, Chili, le 3 février.

Comme les historiens de l’automobile vous le diront, les voitures électriques ont toujours eu leur place dans les compétitions automobiles. La première voiture a avoir dépassé les 161 km/h (100 mph) est une Baker Torpedo à moteur électrique qui a battu le record lors d’une épreuve de vitesse en 1902 et a distancé de nombreux véhicules à moteur à combustion interne.

Malgré ce succès précoce, la technologie et l’économie ont contribué à mettre en avant les moteurs essence et moteurs diesel pendant une bonne partie du 20e siècle. Les véhicules électriques ont de ce fait été exclus de la recherche et des investissements. Cependant, les avancées récentes dans le domaine des batteries et systèmes de charge ont permis aux VE de montrer les capacités qui les rendent supérieures sur de nombreux points.

Et de nos jours, les avantages de l’électrification en matière de conduite haute performance sont bien connus par les constructeurs automobiles ainsi que par les écuries automobiles dans les plus hautes disciplines du sport automobile international,

Les supercars les plus puissantes au monde réalisent désormais leurs prouesses avec des systèmes d’entraînement électrique sophistiqués qui assistent le moteur à combustion. Et les salons automobiles de Francfort, Paris, Détroit, Tokyo et autre présentent régulièrement des modèles de VE singuliers, qui augurent un futur dans lequel le bruit des moteurs V12 laisserait place au vrombissement joyeux des moteurs électriques.

Les amateurs de Formule E remarquent généralement que les spectateurs sont notamment surpris d’entendre le crissement des pneus lors des accélérations et les bruits d’engrenage. Le seul rugissement provient de la foule qui soutient leurs pilotes favoris.

La Formule E est sous l’égide de la Fédération internationale de l’automobile, l’instance dirigeante qui organise les grandes compétitions automobiles internationales. Les épreuves prennent la forme de courses temporaires sur circuit urbain pour que les spectateurs soient au plus près de l’action. Les courses restantes de la saison en cours, qui se termine en juillet, sont celles de Mexico, Rome, Berlin, Zurich et New York.

Les voitures de Formule E ressemblent beaucoup aux voitures de Formule 1. Cependant, en raison des limites techniques des technologies de batterie et de rechargement qui existaient au moment de l’inauguration du championnat en 2014, le règlement a limité les batteries intégrées à une capacité de 28 kWh, le rechargement étant interdit pendant la course. Cela signifie qu’une voiture seule ne peut pas aller jusqu’au bout de l’épreuve et que deux pilotes et deux voitures d’une même équipe doivent se relayer pour terminer la course, qui peut durer environ 50 minutes. Aussi, le règlement a limité la vitesse maximale à 225 km/h.

Lorsque la nouvelle saison commencera en octobre, les batteries intégrées seront autorisées à avoir une capacité de 54 kWh. Une seule voiture suffira pour terminer la course.

Toutefois, le rechargement au stand devra attendre les futures évolutions au niveau de la compétition et de la technologie. Jusqu’à présent, même les chargeurs de batterie de voiture électrique les plus rapides, comme ceux qui ont permis à ABB de devenir un des acteurs principaux de cette technologie dans le monde, ont besoin d’environ 12 minutes pour le rechargement.

Pour autant, l’ABB Championnat FIA de Formule E sert déjà de modèle aux autres disciplines automobiles pour qu’ils rejoignent la transition électrique. En 2019, la MotoGP, la plus grande compétition de courses moto au monde, ajoutera un championnat de monoplaces entièrement électriques: la Moto-e World Cup.

Avantages inhérents

La possibilité de transférer la technologie et les connaissances aux produits grand public est tout aussi importante pour les entreprises impliquées dans les compétitions de véhicules électriques, pour lesquelles la gestion des batteries, un chargement rapide et le rendement sont des critères essentiels à la victoire. C’est pourquoi les principaux constructeurs automobiles mondiaux s’associent à ABB dans la recherche et le développement de la technologie des VE.

L’attrait des moteurs électriques destinés aux voitures de tourisme à haute performance ne se limite pas aux questions environnementales ou à l’utilisation du marketing des compétitions automobiles. Cet élan s’explique par la physique de base et une logique mécanique solide.

Un élément fondamental est une caractéristique des moteurs électriques. Ces derniers délivrent un couple maximal de sortie (la force de rotation transmise aux roues pour propulser le véhicule) immédiatement, dès que l’arbre du moteur commence à tourner.

ABB EV charging stations in Davos, Switzerland
Bornes de recharge de VE d'ABB à Davos en Suisse

Sur un moteur essence ou diesel, le vilebrequin doit tourner à une vitesse de 1 000 tours par minute (et généralement plus vite encore) pour atteindre le couple maximal. Même sur les voitures les plus rapides et avec les meilleurs pilotes, cette procédure n’est pas immédiate compte tenu du temps nécessaire pour atteindre la puissance maximale et faire que tous les composants moteur soient en action.

En comparaison, le couple maximal de sortie instantané sur un moteur électrique, qui comporte moins de pièces en mouvement, est ce qui permet d’obtenir une accélération record.

En outre, le large éventail de vitesses de fonctionnement offertes par les moteurs électriques permet généralement aux versions grand public de ces véhicules d’être conduites sans devoir passer de vitesses. Comme le couple fourni aux roues est constant et que le changement de rapports ne connaît aucune pause, la vitesse d’un VE augmente de manière fluide.

La flexibilité de conception propre aux VE permet également d’obtenir d’autres avantages en matière de performances. La batterie, composée des cellules, des câbles, des systèmes de gestion de température et du boîtier de protection, est un composant lourd Elle peut toutefois être conçue en tant que composant fin et plat et être positionnée bas dans le véhicule, généralement sous le plancher de l’habitacle. Cela permet d’abaisser le centre de gravité du véhicule et d’améliorer ainsi le comportement et la stabilité de ce dernier.

Grâce à la technologie aérospatiale, aux matériaux de pointe et à une efficacité redoutable de la gestion de la consommation d’énergie, les VE abandonnent leur image de véhicules austères et tristes. La Formule E, en aidant à donner une crédibilité au concept de VE à haute performance, expose le public à un sport automobile qui captive les spectateurs tout en étant respectueux de l’environnement.

1) un peu en dessous de 100 km/h en réalité (60 mph soit 96,5 km/h env.)