Un projet commun derrière un rendement remarquable de 98,2 %
La collaboration entre le constructeur automobile français et un partenaire chinois a abouti à un système de transmission hybride atteignant un rendement de 98,2 % en conditions de laboratoire. Le secret de cette économie d’énergie réside dans un matériau peu conventionnel utilisé dans le stator.
Si ces résultats se confirment en production en série, les concurrents seront contraints d’accélérer le développement de leurs propres technologies. Sous la marque commune Horse, un moteur électrique conçu pour les véhicules hybrides a été mis au point, affichant lors des tests un rendement de 98,2 %. C’est une performance supérieure à celle de la plupart des unités actuellement produites, et la clé résiderait dans un nouveau type d’acier utilisé dans le stator.
Motor Amorfo – un projet commun entre Renault et le groupe chinois Geely
Horse est une société fondée par le constructeur Renault et le groupe chinois Geely, spécialisée dans le développement de groupes motopropulseurs modernes. Le dernier résultat du travail de ses ingénieurs est un moteur baptisé Amorfo, principalement conçu pour les hybrides et les véhicules à autonomie étendue.
Ce nom n’est pas anodin. Il fait directement référence au matériau du stator — l’acier amorphe utilisé possède une structure atomique désordonnée. Dans les moteurs conventionnels, on utilise de l’acier cristallin, dont les atomes s’organisent en un réseau régulier. Les propriétés physiques de l’acier amorphe permettent de réduire les pertes liées à l’influence du champ magnétique, notamment aux hautes fréquences.
Selon Horse, il ne s’agit pas d’un simple argument marketing. Le Motor Amorfo atteint un rendement de 98,2 %, ce qui correspond à environ deux fois moins de pertes internes que dans un système d’entraînement électrique classique. La puissance annoncée est de 190 chevaux pour un couple de 360 newtonmètres, ce qui est amplement suffisant pour des SUV hybrides, des voitures compactes et de grandes berlines à propulsion électrique.
Des plaques plus fines qu’un cheveu humain – voilà comment les pertes sont réduites
L’aspect le plus impressionnant concerne l’épaisseur des éléments qui composent le stator. Chaque plaque ne mesure que 0,025 millimètre. C’est environ dix fois plus fin que dans les moteurs électriques classiques montés dans les véhicules. Ces couches extrêmement minces contribuent à minimiser les courants de Foucault.
Les courants de Foucault sont un phénomène où des courants indésirables sont induits dans le métal, se transformant en chaleur et provoquant des pertes d’énergie. Plus les éléments sont fins, plus ce phénomène est faible, et plus le groupe motopropulseur convertit efficacement l’électricité en mouvement. Horse annonce une réduction des pertes dans le moteur lui-même d’environ 50 % par rapport à une conception de référence, tout en conservant les paramètres de puissance et de couple.
Concrètement, cela signifie que le moteur peut accomplir davantage de travail utile pour une même consommation électrique. Moins d’énergie est dissipée sous forme de chaleur, ce qui réduit les exigences imposées au système de refroidissement. Cependant, les fines plaques d’acier amorphe représentent un défi technologique lors de la fabrication, car elles nécessitent un usinage plus précis et une manipulation plus délicate que les matériaux standard.
Comment ce résultat se situe-t-il par rapport aux autres moteurs ?
Les systèmes d’entraînement électriques actuels dans les voitures particulières atteignent généralement un rendement compris entre 93 et 97 %. Les différences dépendent de la charge, de la température, du régime et de la conception spécifique. Sur le papier, une hausse d’un à deux points de pourcentage peut sembler peu significative, notamment comparée à un doublement de la puissance.
Dans le domaine de l’efficacité énergétique, chaque point de pourcentage représente toutefois de véritables économies, en particulier lorsqu’il s’agit de grandes flottes de véhicules et de millions de kilomètres parcourus. Pour les constructeurs, c’est également un outil pour bâtir un avantage concurrentiel — surtout lorsque des performances et une autonomie équivalentes peuvent être atteintes avec une batterie plus petite.
- Les moteurs électriques modernes des voitures particulières affichent un rendement de 93 à 97 %
- Le Motor Amorfo annonce 98,2 % en conditions de laboratoire
- Chaque point de pourcentage économisé se traduit par une consommation réduite de la batterie ou du moteur
- Un rendement plus élevé permet d’utiliser une batterie plus petite pour une même autonomie
- En pratique, les économies se manifesteront lors d’une utilisation prolongée du véhicule
- Les flottes d’entreprise ressentiront la différence le plus nettement dans leurs coûts d’exploitation
- Des pertes réduites signifient également une sollicitation moindre du système de refroidissement
Le tableau d’ensemble est complexifié par les conditions de mesure. Le rendement annoncé de 98,2 % provient de tests réalisés par la société dans des conditions strictement contrôlées. En utilisation quotidienne, des facteurs apparaissent qui sont difficiles à reproduire parfaitement sur un banc d’essai.
Laboratoire contre réalité sur la route
En conditions normales d’utilisation, le véhicule est soumis à de nombreux facteurs qui influencent le rendement réel du groupe motopropulseur. Cela inclut les variations de température, du gel hivernal à l’asphalte brûlant de l’été. Le moteur ne fonctionne pas à un point de fonctionnement optimal unique, mais en charge partielle sur une large plage.
S’y ajoutent le vieillissement des matériaux, notamment l’isolation et l’acier lui-même. La tension et les performances de la batterie de traction fluctuent également. Les constructeurs indiquent généralement le rendement maximal atteint dans une plage de fonctionnement donnée, et non une moyenne sur l’ensemble du cycle de conduite. Les laboratoires indépendants obtiennent souvent des résultats inférieurs à ceux promis par les documents commerciaux.
Horse n’a pas encore précisé dans quels véhicules ni dans quelle configuration ce moteur sera utilisé, ce qui rend difficile l’évaluation de son comportement dans un véhicule fini. La société à l’origine du projet estime que l’économie d’énergie globale — en tenant compte de l’ensemble du système hybride, y compris la batterie, l’onduleur, la boîte de vitesses et les autres équipements — s’élève à environ un pour cent.
Économie d’énergie réelle – environ un pour cent sur l’ensemble du système
Une réduction de la consommation énergétique d’un hybride d’un pour cent peut paraître négligeable à l’échelle d’un seul véhicule, mais sur des milliers d’exemplaires, cela représente d’énormes quantités d’électricité ou de carburant économisées. Pour un kilométrage annuel de l’ordre de 20 000 à 30 000 kilomètres, combiné aux flottes d’entreprise et à une longue durée de vie, un tel gain commence à avoir une importance réelle — tant pour le conducteur que pour le bilan carbone.
Pour les constructeurs, même la plus infime fraction de pour cent compte, car elle peut faciliter le respect de normes d’efficacité énergétique de plus en plus strictes. Le Motor Amorfo figure déjà au catalogue de Horse, ce qui signifie que les clients de la société peuvent le commander à tout moment pour leurs projets. Le premier client sera vraisemblablement le groupe Renault lui-même, y compris ses marques affiliées.
D’autres sociétés appartenant au groupe de participations de Geely, comme Volvo, pourraient également être concernées. Ce type de moteur est particulièrement adapté à la prochaine génération de véhicules hybrides rechargeables, où la priorité est donnée à une faible consommation d’énergie plutôt qu’à des performances record. Si les spécifications annoncées se confirment sur des véhicules de série, les utilisateurs ressentiront avant tout une consommation d’énergie réduite au quotidien.
Dans le cas d’un hybride, cela pourrait se traduire par moins d’arrêts à la station-service dans l’année ou une autonomie accrue sur une seule charge de la batterie de traction. Un autre avantage est la réduction du rayonnement thermique du moteur lui-même. Un groupe motopropulseur plus efficace chauffe moins, ce qui permet au système de refroidissement de travailler avec une sollicitation moindre. Cela ouvre à son tour la possibilité de simplifier la conception du véhicule ou de réduire le poids de certains composants.
Pourquoi les constructeurs se disputent-ils le rendement des groupes motopropulseurs ?
Le marché des systèmes de propulsion automobile évolue plus rapidement qu’il y a dix ans. Outre les batteries et l’électronique de commande, les moteurs électriques eux-mêmes sont devenus un terrain de compétition. Les marques chinoises présentent des conceptions de plus en plus sophistiquées — des moteurs thermiques à rendement record aux systèmes d’entraînement électriques innovants.
Les entreprises européennes et japonaises qui ont dominé pendant des années dans le domaine des transmissions sont contraintes de réagir. Présenter un moteur à très haut rendement est un moyen de conserver sa position et de démontrer qu’elles ont encore beaucoup à offrir sur le plan technologique. Les chercheurs des deux sociétés ont travaillé sur ce projet pendant plusieurs années, testant différentes variantes de matériaux amorphes.
Le développement des groupes motopropulseurs influe sur l’architecture globale du véhicule. Parallèlement aux améliorations de rendement, des changements apparaissent souvent dans les logiciels de commande, la stratégie de récupération d’énergie au freinage ou le choix de la boîte de vitesses. L’effet final se ressent par le conducteur sous la forme d’un système de propulsion plus fluide et d’une meilleure réponse à la pédale d’accélérateur.
Il convient de noter que le développement du moteur se reflète dans l’expérience de conduite globale. Pour un véhicule parcourant 200 000 kilomètres au cours de sa vie, des différences de l’ordre d’un à deux pour cent peuvent s’accumuler de manière significative. Cela se répercute à la fois sur les coûts d’exploitation et sur l’empreinte carbone du véhicule. Du point de vue de l’utilisateur, il vaut la peine de ne pas se limiter à la puissance et au couple, mais aussi d’examiner attentivement la façon dont le constructeur décrit le rendement du groupe motopropulseur et de l’ensemble du système.
