Catégorie : véhicules électriques

                              Nissan va présenter au New York International Auto Show 2008 son nouveau concept car le Cube Electrique. En dehors de son aspect volontairement décalé, ce produit se caractérise essentiellement par son mode de propulsion à 100% électrique. Il est équipé de batteries Lithium-Ion de technologie NEC qui est le partenaire officiel de Renault-Nissan au travers de leur filiale Automotive Energy Supply Corp.(AESC). Cette technologie utilise des batteries de type polymère (laminated) ce qui constitue un choix très audacieux pour des systèmes batteries de forte énergie. L’électrode positive est à base de LiMn2O4.

                        Ce nouveau produit s’inscrit dans le "Nissan Green Program 2010" qui prévoit la commercialisation de véhicules hybrides, de véhicules Plug-In équipés de plus grosses batteries et de véhicules à 100% électriques, dès le début de la prochaine décennie.

                         Pour l’instant toutes ces annonces ont du mal à masquer le retard de Renault-Nissan par rapport à son grand concurrent Toyota, dans ce domaine.

                           Voir les photos sur le Site Nissan.

                      Carlos Ghosn, le médiatique patron de Renault-Nissan, aurait annoncé, d’après l’AFP, qu’il mettrait sur le marché US dès 2010, en commençant par la Californie, un véhicule électrique sous la marque Renault (et non Nissan). Après la présentation du concept car Pivo en 2005 (FIG.), il apparaît que Renault ne peut pas arriver aux USA avec un produit banalisé qui serait confondu avec les multiples "Plug-in Hybrids" qui vont arriver sur ce marché, avec plus ou moins d’autonomie en mode électrique. En effet, plus le carburant sera cher et plus il sera intéressant d’avoir une large autonomie électrique, le coût de la recharge d’une batterie étant beaucoup moins cher que celui de l’essence (il faut environ un dollar d’électricité pour remplacer un gallon d’essence). Une stratégie Marketing pour Renault consisterait donc à sauter cette phase plug-in hybrid pour arriver directement avec un véhicule 100% électrique, en Californie, avec comme alliée une "essence oxygénée" à 6$ -10$ le gallon. Mieux vaut donc faire grossir la batterie de type Li-Ion du véhicule, plutôt que de le doter d’un moteur thermique qui ne servirait qu’exceptionnellement.

                             Les questions à 100 euros qu’il reste à résoudre par les bureaux d’études et les acheteurs de Renault-Nissan: 1) à quoi ressemblera un véhicule électrique destiné au Marché californien? 2) quel sera le fournisseur fiable du système batterie, point névralgique de tout véhicule électrique.

                         Sanyo annonce le lancement au Japon d’une bicyclette assistée électriquement équipée d’une batterie de type Lithium-Ion et d’un mode de freinage à récupération d’énergie. L’autonomie en mode assisté avec une batterie en pleine charge, est porté à 50 km. Un petit moteur électrique de 250W est intégré dans l’axe de la roue avant. La batterie de 25,9V comprend 7 éléments en série Lithium-Ion de 4 Ah de capacité. La nuit, la fréquence de la variation d’intensité du feu rouge arrière, assuré par une LED, varie en cas de freinage. Sanyo espère commercialiser 10000 unités de ce produit annuellement.

                   Le Marché du vélo assisté électriquement a atteint en 2007 au Japon plus de 280 mille unités, en croissance de 106% par rapport à l’année précédente.

                     Une remarque qui explique ce succès grand public: le vol est une activité économique redistributive quasiment inconnue au Japon. De tels volumes sont impensables dans notre pays, où la notion de propriété a, depuis trop longtemps, été "fragilisée" malgré tous les efforts de nos anciens instituteurs qui savaient ce qu’était la morale.

                      Voir l’article sur le site Sanyo (en Japonais)

                               Les trois grands de la Batterie japonais que sont Matsushita, Sanyo et GS-Yuasa sont fortement liés aux fabricants de voitures japonais comme Toshiba, Honda, Nissan, Mitsubishi. Ce qui fait que General Motors pour accéder à la technologie des systèmes batteries japonais a du faire équipe avec un fabricant de batteries de moindre notoriété: Hitachi Vehicle Energy. Cette compagnie a été créée en 2004 par regroupement des activités dans ce domaine de Hitachi, Shin Kobe et Hitachi Maxwell pour développer et industrialiser les batteries pour véhicules hybrides et autres applications. HVE va produire pour General Motors une batterie de type Lithium-Ion dont l’électrode positive est à base d’un oxyde de Mn, Ni et Co en couches qui est un produit relativement récent (Brevet Mitsubihi Chemical 2004), performant en décharge rapide et l’électrode négative est à base d’un graphite élaboré par Hitachi Chemical.

                           La puissante maison mère, Hitachi, assure vouloir investir massivement dans ce secteur des systèmes batteries pour véhicules hybrides dont elle estime le marché à 1,5 millions en 2010 et prévoit la généralisation des batteries au Lithium-Ion en 2015 en remplacement du Ni-MH. General Motors se serait engagé pour cent mille véhicules en 2010.

                       Wolkswagen présente au Salon de Genève son nouveau concept car diesel-hybride. C’est un prototype équipé d’un moteur 1,2 l trois cylindre TDI diesel couplé à un moteur électrique de 20 kW présentant un couple de 20Nm. Il ne consommerait que 3,4 litres de gazole aux 100 km et donc émettrait autour de 90 g de CO2 au kilomètre. Ce concept-car est cependant encore équipé d’une batterie de 45 kg de type Ni-MH haute tension 220V et présentant une énergie de 1400 Wh, soit une capacité autour des 6,5 Ah. La solution électrique est donc très voisine de celle de la vieille solution Prius de Toyota.

                       Le fait que Wolkswagen n’ait pas proposé de batterie de type Lithium-Ion qui aurait pesé 50% de moins montre le retard pris par les fabricants de voitures européens sur leurs homologues japonais. En particulier, pour ce qui concerne les systèmes batteries, éléments fondamentaux pour tout développement de nouveaux modèles de véhicules économes en énergie. Cet état de fait qui peut mettre en danger à moyen terme, la santé de ces entreprises incapables d’offrir les produits les plus avancés, provient d’une sous estimation des difficultés technologiques à surmonter dans le développement d’un véhicule hybride, d’une perte de ressources dans des études fumeuses sur les PAC du prochain millénaire, de la disparition de Varta qui en association avec SAFT aurait pu constituer un vrai pôle de batteries industrielles européen. Rattraper le retard  cumulé va être le vrai challenge des constructeurs européens d’automobiles. Un rapprochement avec un des leaders tel Mitsubishi-GS-Yuasa, serait une bonne opportunité pour tout constructeur européen.

                   Le maire de New York, Michael Bloomberg, vient d’annoncer que la "Taxi and Limousine Commission" venait de décider que les "black cars", limousines de prestige qui transportent les dirigeants de Sociétés dans New York devraient atteindre un niveau de consommation de carburant très bas, compatibles avec les véhicules hybrides, à savoir 25 miles par gallon en 2009 et 30 miles par gallon en 2010 (voir la courbe). Cette décision fait suite à la première décision de la Commission en Décembre 2007 qui concernait les taxis jaunes et qui exigeait des niveaux de consommation de type hybride pour les nouvelles licences de taxis à partir du 1/10/2008.

                            Nul doute que ces mesures vont accélérer la mise au catalogue de nouvelles voitures hybrides par les fabricants américains. En attendant, c’est Toyota, leader dans le domaine qui devrait en profiter.

                  Mitsubishi a décidé de lancer en test une flotte de 40 voitures électriques en coopération avec 5 Compagnies d’Electricité japonaises, naturellement motivées. Son objectif est de passer en production industrielle en 2009. Les capacités de production de batteries au Lithium sont adaptées pour pouvoir produire plus de 2000 véhicules durant l’année fiscale 2009.

                  Les points clés techniques de ce véhicule pensé de A à Z pour être électrique sont les suivantes:

• La batterie au Lithium constituée de 88 éléments de 50Ah, assemblés par packs de quatre, est implantée dans un boîtier en Aluminium directement fixé sous le véhicule pour protéger la batterie en cas de choc.(Sécurité) Le moteur électrique de de 47 kW est implanté à l’arrière du chassis. Cette batterie d’environ 16 kWh, point névralgique de l’ensemble, est donc composée de 22 sous ensembles de 4 éléments d’accumulateurs de 50 Ah et de son électronique de contrôle. Les accumulateurs sont de type Li-Ion à électrolyte organique. L’électrode négative est à base de Carbone, dans lequel les atomes de Lithium s’insèrent durant la charge. La matière électrochimiquement active positive est du LiMn2O4. Ce choix de GS-Yuasa, le spécialiste japonais mondial des gros accumulateurs au Li-Ion, est particulièrement judicieux d’un point de vue économique en raison du prix faible du Manganèse comparé à ceux du  Cobalt ou du Nickel qui sont utilisés dans les des batteries concurrentes sous forme de LiCoO2 ou de LiNiO2. L’utilisation d’un métal de transition non spéculatif comme le Manganèse est un point clé de réussite économique.
• le bilan énergétique a été particulièrement travaillé en minimisant les masses et les pertes en énergie. Citons par exemple l’allègement du moteur électrique et de l’inverseur, l’utilisation de pneus à faible frottement, l’optimisation de la récupération d’énergie au freinage aux dépens du freinage mécanique.
• l’ensemble de ces choix conduit à une autonomie de 160km à pleine charge, selon un test japonais appelé "cycle 10-15" qui simule une application standard. Avec le fonctionnement de l’air conditionné cette autonomie est réduite à 108 km et avec le fonctionnement du chauffage elle tombe à 100 km.
• la pleine recharge de la batterie peut être réalisée en 14 heures ou 7 heures selon le module du chargeur. Une possibilité de recharge rapide de 80% de la capacité en 30 minutes est possible, mais cela nécessite une très forte puissance du chargeur qui doit fournir un courant continu de 80A sous 370V.

                      D’un point de vue marketing et confort d’utilisation, les nuisances sonores ont été réduites au maximum, faisons confiance aux Japonais pour l’électronique de loisir embarquée, la forme est très ciblée jeune fille écolo.

                     Seul le nom "iMiEV" qui pourtant obligera le vendeur à un mièvre rictus qui pourra être confondu avec un sourire, peut être discuté, même en japonais. Mais chez Mitsubishi on est fier des trois étoiles.

Rem. "mitsu" veut dire trois et "bishi" étoile.

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                           L’américain Johnson Controls et le français Saft ont décidé en Janvier 2006 d’unir leurs efforts pour développer et commercialiser des systèmes de batteries totalement intégrés pour véhicules hybrides. Cette JV est dirigée par Mary Ann Wright, une ancienne de chez Ford. A l’automne 2007, JC-Saft a été retenu par Mercedes pour développer la batterie au Lithium du futur véhicule "Classe S 400  hybride" qui devrait entrer en production en Décembre 2008. Cette batterie sera produite dans une nouvelle unité des usines  SAFT de NERSAC, dans la banlieue d’Angoulême.

                               En parallèle avec ce contrat, JC-Saft a obtenu un contrat du "Department of Energy" US de 4.1 millions de dollars pour développer des batteries à base de Nickelate de Lithium (NiO2Li) pour des systèmes dits "Plug-In" qui sont à la fois des véhicules électriques et hybrides, grâce à une batterie de plus forte capacité. Une fois chargée, la batterie assurera une autonomie en mode électrique de 10km ou de 40 km au véhicule. Ce projet de deux ans sera supervisé par le DOE en association avec l’USABC, consortium des industriels automobiles américains.

                                  JC-Saft va d’autre part fournir les batteries au Lithium au chinois SAIC pour une flotte de démonstration de véhicules chinois à faible consommation de carburant.

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                       A la question "pourquoi Carlos Ghosn a-t-il choisi Israël pour lancer son premier véhicule 100% électrique de série?" plusieurs arguments peuvent être avancés. C’est un petit pays de la taille de quatre départements français (21000 km2), les trajets quotidiens ne dépassent pas 70 km ce qui est parfait pour un véhicule de 100km d’autonomie à pleine charge. On peut donc en faire un laboratoire en vraie grandeur de lancement d’un nouveau concept. Mais il existe un argument économique majeur: les automobiles en Israël sont hors de prix. En effet elles sont taxées à l’importation de 72%. Dans le cas des véhicules électriques n’émettant pas de CO2, la taxe passerait à  10%. Voila le secret d’un véhicule électrique à un prix "abordable" pour un israélien.

                                Ce projet souffre cependant d’un gros point d’interrogation: la batterie. Ce véhicule électrique importé d’Europe en Israël serait équipé sur place d’une batterie (produite localement?) et développée par le consortium NEC-Nissan au Japon qui a créé  en Avril 2007 une toute jeune joint venture "Automotive Energy Supply Corporation" pour industrialiser ce nouveau produit. Ce nouveau véhicule va donc être équipé d’un nouveau concept de batterie (laminée?) non encore industriel et produit on ne sait où, or la mise au point d’une batterie et l’atteinte d’un haut niveau de fiabilité est un problème complexe. C’est peut-être le talon d’Achille du projet. Le futur nous le dira.

                                 Le véhicule 100% électrique est la vraie solution pour une utilisation urbaine ou péri urbaine quotidienne. Son problème majeur est le coût de la batterie au Lithium nécessaire pour disposer de l’autonomie suffisante. Ces produits sont onéreux parce qu’ils mettent en oeuvre des composants innovants et donc  chers (électrolytes, séparateurs, oxydes électroactifs, organes de sécurité). Le Marché attend pour 2010, la future voiture 100% électrique de Toyota  qui sera équipée d’une batterie développée et industrialisée avec Matsushita. L’expérience industrielle acquise dans les batteries pour véhicules hybrides par le consortium Toyota-Panasonic EV sera un gage de qualité supplémentaire.

                Les voitures électriques défient les lois de la physique. Elles peuvent transporter cinq fois leur masse et trois fois leur volume comme le prouve la photographie de cette très charmante jeune Italienne (Ah! Les Italiennes)  qui vient de sortir de son véhicule tout neuf, qu’elle a reçu pour les Fêtes de Noël. La Pile à Combustible est dans le coffre, la Batterie sous les sièges arrières et les panneaux solaires sont inclus dans la carrosserie. Le freinage se fait par récupération d’énergie et l’air conditionné par réfrigération moléculaire, est en option.