Dossier Véhicules Électriques - CultureSciences de l'Ingénieur

Dossier Véhicules Électriques

Fin 2018, plus de 5% des véhicules vendus dans le monde étaient électrifiés (véhicules électriques ou hybrides) et l’électrification des véhicules particuliers, ainsi que les fonctions d’autonomie partielle ou complète, sont l’objet de la majorité des nombreuses innovations des constructeurs automobiles. Rarement l’histoire aura vu une filière industrielle effectuer une mutation aussi rapide, d’une prédominance mécanique et thermique à une importance majeure donnée au génie électrique et à l’informatique embarquée.

Accompagnant cette mutation des compétences nécessaires dans l’industrie automobile, ce dossier propose de faire un état de l’art des technologies des véhicules électrifiés et des innovations à venir.

La ressource « Le véhicule électrifié, une solution d’avenir pour l’automobile ? » ouvre le thème sur le contexte général de la mutation actuelle de l’industrie automobile passant d’une prédominance mécanique et thermique à une importance majeure donnée au génie électrique et à l’informatique embarquée.

La ressource « Les solutions actuelles de motorisations pour véhicules électriques » présente les caractéristiques requises pour un moteur électrique dédié à la traction d’un véhicule, puis détaille chacune de ces trois technologies de motorisation.

La ressource « État de l’art et perspectives des batteries de voitures électriques » explique le principe de fonctionnement de la technologie au lithium, puis s’intéresse à la fabrication des cellules et fait un état de l’art des performances des batteries actuellement sur le marché, enfin les innovations envisagées pour les décennies à venir sont présentées.

La ressource « Chargeurs de batteries de voitures électriques » présente les enjeux liés à la recharge des véhicules électriques et les différents types de chargeurs à cordon avec des exemples concrets de topologies de chargeurs.

La ressource « Recharge sans contact de véhicules électriques » donne les bases permettant de comprendre les difficultés associées à la technologie de recharge sans contact des véhicules électriques et propose une démarche permettant de dimensionner un système de transfert d’énergie par induction.

La ressource « Perspectives d’intégration pour la chaîne de conversion d’énergie des véhicules électrifiés » s’intéresse à l’intégration de l’électronique de puissance au sein des machines électriques. Cette démarche s’inscrit dans le cadre d’une intégration globale de toute la « chaîne de traction » convertissant l’énergie électrochimique de la batterie en énergie mécanique finale nécessaire aux roues d’un véhicule électrifié.

La ressource « Intégration de la mobilité électrique dans le réseau de distribution » expose les différentes questions que la mobilité électrique pose dans son intégration au réseau de distribution majoritairement géré par Enedis actuellement.

La ressource « Matériaux magnétiques pour les véhicules électriques, état de l’art et perspectives » présente les matériaux magnétiques utilisés pour les motorisations de voitures électriques et les pistes suivies actuellement pour les améliorer, dans le but de diminuer les pertes, les coûts et la dépendance aux fournisseurs chinois, tout en gardant les mêmes puissances massiques.

La ressource « Apport des convertisseurs multiniveaux modulaires aux véhicules électriques » expose le fonctionnement d’un véhicule électrique à batterie actuel et s’intéresse à une structure innovante fusionnant les batteries avec l’étage de conversion DC-AC pour créer un convertisseur multiniveau modulaire : principe de fonctionnement, enjeux associés à sa mise en œuvre, atouts potentiels face aux véhicules actuels et modélisation des pertes de la chaine de traction.