Couverture ElectroniqueS n°127

Encore peu répandu dans le parc automobile français, le véhicule électrique poursuit à son rythme son implantation dans le paysage automobile. Pour Philippe Watteau, le véhicule électrique reste promis à un bel avenir et fait l'objet de projets au sein de son institut. Le véhicule électrique a-t-il un grand avenir ? PHILIPPE WATTEAU Assurément. Nous sommes en train de passer de l'hybride rechargeable à l'électrique, avec tous les questionnements que cela implique sur le sujet des batteries (recyclage, seconde vie, etc.). Cette perspective d'un déploiement massif du véhicule électrique engendre un grand nombre de défis technologiques à relever, avec notamment l'augmentation de son rayon d'action. Dans ce domaine, nous tentons de trouver le moyen de vaincre l'anxiété du conducteur de véhicule électrique et de nous rapprocher des usages actuels, qui permettent de gagner en quelques minutes une autonomie conséquente, comme on le fait avec une pompe à essence. Nous allons également devoir établir des modèles de fiabilité, de robustesse et de caractérisation de la performance des composants électroniques de nouvelle génération. Quels projets menez-vous dans le domaine de l'électrification des véhicules ? PHILIPPE WATTEAU Nous travaillons sur plusieurs grands projets. Le premier concerne les recherches et expérimentations sur la recharge par induction dynamique, une solution qui permet au véhicule de se recharger en roulant. Nous avons également un projet qui développe de nouvelles architectures de machines électriques, plus compactes et efficaces en matière de masse et de couple. Nous déployons un modèle thermo-physiologique qui permet d'évaluer le confort thermique en vue de réduire la consommation des auxiliaires (climatisation, chauffage, etc.). Dans ce domaine, le projet phare est consacré à l'optimisation et à la personnalisation du confort thermique : une solution que nous essayons de décliner tant pour les véhicules individuels que pour les navettes autonomes, afin d'augmenter leur rayon d'action. Enfin, nous menons des projets pour redéfinir la place du véhicule électrique dans le réseau de distribution et d'approvisionnement de l'énergie : on pourrait en effet envisager d'utiliser le véhicule pour stocker de l'énergie et la réinjecter ensuite dans le réseau en fonction des besoins. Dans cette optique, nous réfléchissons aussi aux modèles économiques faisant intervenir les différents acteurs (constructeurs, opérateurs d'infrastructures, usagers, etc.) en vue de l'optimisation de l'offre et de la demande énergétique dans une optique de mobilité durable et de smart city. La part du véhicule électrique reste encore très faible. Quels paramètres ralentissent son développement ? L'électronique peut-elle y remédier ? PHILIPPE WATTEAU Les freins majeurs sont le rayon d'action du véhicule électrique et son coût total de possession. Pour lever ces barrières, nous travaillons sur plusieurs leviers : amélioration de l'écosystème autour de l'infrastructure pour permettre une recharge plus efficiente et centrée utilisateur ; diminution de la dépendance de la motorisation électrique aux terres rares ; optimisation de la consommation énergé-tique du véhicule ; diminution du coût de fabrication des composants de l'électronique de puissance. Sur ce dernier point, nous étudions en particulier l'apport des semi-conducteurs wide bandgap (WBG), en SiC et GaN, sur la conception des nouvelles générations de convertisseurs. L'émergence de ces technologies de puces permet une réduction drastique du volume et de la masse des convertisseurs de puissance tout en augmentant leur rendement. C'est la capacité des WBG à monter en fréquence qui permet une diminution importante de la taille des composants passifs. Vous avez évoqué des expérimentations dans le domaine de la recharge dynamique des véhicules électriques . Est-ce économiquement viable ? PHILIPPE WATTEAU, directeur général de Vedecom Avec le véhicule électrique, à terme, “ l'objectif est de gagner en quelques minutes une autonomie conséquente, comme avec une pompe à essence. PHILIPPE WATTEAU Dans le cadre du projet européen Fabric (2014-2017), des expérimentations sur piste ont permis de prouver la faisabilité de la recharge dynamique sans contact à une puissance de 20 kW, jusqu'à 00 km/h. Nous avons ensuite développé une echnologie de recharge inductive à 30 kW ue nous avons validée sur un banc d'essai eproduisant le passage d'un véhicule équipé ur une piste inductive. Ce système intelli-ent permet de déclencher la recharge niquement au besoin. L'enjeu est désormais e l'intégrer, à coût maîtrisé, dans l'infras-ructure routière. En ville, on pourrait par xemple placer des pistes devant les feux ou d'autres endroits où la recharge se ferait en oulant. Dans ce cas, pour un véhicule de ype Renault Zoé, une minute de charge nductive 30 kW procure six minutes supplé-entaires d'autonomie. Dans nos labora-oires, nous validons aussi le respect des ormes d'exposition aux champs magné-iques en vigueur. Cette technologie sera xpérimentée sur route ouverte à Paris dans e cadre du projet Incit-EV, sous la coordina-ion de Renault.

“ Le véhicule électrique reste promis à un bel avenir ”

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