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Entretien avec Robert Carter, Ingénieur en chef pour le groupe motopropulseur du Volta Zero

18 Mars 2021

Pouvez-vous nous parler de votre parcours professionnel et nous raconter comment vous en êtes arrivé à piloter le développement du groupe motopropulseur du Volta Zero ?

"Cela fait plus de 10 ans que je travaille dans le développement des groupes motopropulseurs de véhicules électriques, de la conception de moteurs électriques hautes performances à l’élaboration de systèmes efficaces de prolongation d’autonomie en passant par les groupes motopropulseurs complets. J’ai eu l’occasion de travailler à la fois avec de grands fabricants et de plus petites structures dans tous les domaines, y compris les voitures de sport électriques légères et les véhicules commerciaux à forte autonomie. En 2018, j’ai délaissé l’ingénierie pour suivre un MBA à l’Imperial College London afin d’avoir une meilleure vision d’ensemble et de pouvoir créer et développer des entreprises avec succès. Je suis revenu dans le secteur automobile avec une nouvelle approche de la durabilité, qui va au-delà du véhicule. J’ai alors choisi de me concentrer sur l’élaboration de stratégies commerciales destinées à favoriser l’étoffement des programmes de véhicules électriques. Lorsque l’on m’a proposé de rejoindre Volta Trucks en 2020, j’ai sauté sur l’occasion qui m’était offerte de contribuer à la croissance d’une organisation axée à la fois sur un modèle de véhicule avant- gardiste et le concept Truck as a Service, qui fait du client une priorité."

Le processus de spécification du groupe motopropulseur d’un camion 100 % électrique doit être très différent de celui d’un moteur thermique traditionnel. Qu’est- ce qui change et quels sont les aspects les plus importants ?

"Le conducteur est au cœur de la conception du Volta Zero, mais l’approche dans son ensemble va encore au-delà pour tenir compte à la fois des besoins du conducteur, de l’opérateur de flotte et des autres usagers de la route. Les spécifications du groupe motopropulseur s’inscrivent dans la même démarche pour répondre à ces exigences, qu’il s’agisse des contraintes à respecter pour proposer une cabine abaissée ou des performances de charge à garantir aux opérateurs de flotte afin qu’ils puissent intégrer efficacement les véhicules électriques dans leurs opérations existantes. La grande différence par rapport au groupe motopropulseur d’un véhicule classique, c’est que nous avons pris le temps d’évaluer soigneusement l’impact de chaque décision sur le produit final, sans avoir à contourner la conception habituelle. Nous avions par ailleurs certains objectifs précis à atteindre, par exemple doter le Volta Zero des performances de conduite que l’on attend d’un 16 tonnes et garantir une fiabilité maximale pendant toute sa durée de vie. Nous avons également mis l’accent sur la spécification de la consommation d’énergie des différents systèmes du véhicule. Chaque composant a un rôle à jouer dans l’objectif d’efficacité globale du véhicule et cet aspect rentre davantage en ligne de compte que pour un véhicule à moteur thermique traditionnel."

Quels sont les grands défis et opportunités qui accompagnent le développement du groupe motopropulseur d’un véhicule commercial 100 % électrique de 16 tonnes ?

"Pour améliorer l’efficacité globale, il existe une opportunité majeure à saisir : électrifier tous les systèmes du véhicule qui auraient pu être alimentés par le moteur thermique sur un véhicule conventionnel. L’utilisation d’auxiliaires électriques, comme les ventilateurs, les pompes et les systèmes de refroidissement, s’avère bien plus efficace et offre la liberté de les intégrer ailleurs dans le véhicule. En ce qui concerne les défis inhérents à ce véhicule électrique, je citerais l’équilibre délicat à trouver entre les objectifs de performances principaux. Par exemple, le dimensionnement de la batterie doit tenir compte de la forte interdépendance entre l’autonomie, le temps de charge et la charge utile disponible. En l’occurrence, les performances du véhicule sont nettement plus sensibles que le simple volume d’un réservoir de carburant et nous ne pouvons pas faire varier indéfiniment la capacité de la batterie comme on le ferait avec un carburant liquide. Pour relever ce type de défis, il est essentiel d’avoir une parfaite connaissance des usages des clients et de savoir quelles performances ils attendent des véhicules."

Vous avez récemment annoncé que Meritor fournira l’eAxle, une unité innovante intégrée comprenant le moteur, la transmission et l’essieu. Pourquoi avoir préféré cette solution à la configuration plus classique d’un moteur central et d’un arbre de transmission ?

"L’eAxle s’est rapidement imposé comme la solution qui permettrait d’atteindre les objectifs clés fixés pour le Volta Zero. Grâce à son format compact, l’eAxle nous permet d’intégrer l’ensemble du système de batterie haute tension entre les longerons du châssis et ainsi d’en optimiser la protection et la sécurité. Outre d’excellentes performances à pleine charge, l’association du moteur et de la boîte de vitesses permet au Volta Zero d’utiliser la plage de fonctionnement la plus efficace du moteur. Dans le même temps, la configuration eAxle est plus économique et moins complexe qu’un entraînement multimoteur, ce qui fait du Volta Zero un produit solide à la fois techniquement et commercialement."

Vous avez également annoncé que c’est Proterra qui fournira les batteries. L’autonomie est évidemment importante, mais elle dépend de la taille de la batterie. Comment détermine-t-on l’autonomie d’un véhicule et quels sont les autres critères à prendre en compte pour choisir le fournisseur et la technologie/la chimie de la batterie ?

"La batterie du Volta Zero a été spécialement choisie pour correspondre à l’usage quotidien d’un véhicule de livraisons urbaines de 16 tonnes, tout en offrant la flexibilité nécessaire aux différents schémas d’utilisation et besoins, comme l’installation d’un espace réfrigéré. Tous ces aspects influencent les exigences en termes de capacité, mais aussi de cycle de vie et de charge admissible, le but étant que le véhicule soit adapté aux roulements d’équipe fréquents. La batterie d’un véhicule commercial électrique est nécessairement un composant de taille et atteindre une capacité spécifique élevée a toujours constitué un objectif majeur. Chaque kilo économisé offre autant de capacité de chargement en plus. C’est ce facteur qui nous a incités à faire le choix de la chimie cellulaire, en plus des critères de coût, de dégradation dans le temps et de maturité automobile. Grâce au produit Proterra sélectionné, le Volta Zero répond à nos objectifs de caractéristiques physiques et de performances au niveau de la cellule et du bloc batterie. Le recours à ce procédé chimique moderne nous permet en outre d’améliorer encore les performances du Volta Zero, qui est ainsi assuré de rester compétitif sur le long terme."

Le secteur évolue très rapidement. Selon vous, quelles évolutions techniques les batteries et les moteurs connaîtront-ils d’ici 5 ans ? À quoi faut-il s’attendre ?

"Les camions électriques bénéficieront largement des avancées technologiques des batteries, puisque c’est un composant qui influence fortement plusieurs facteurs comme la charge utile, le coût sur toute la durée de vie et la flexibilité opérationnelle. Je pense que les véhicules commerciaux profiteront des améliorations au niveau de la cellule et du bloc batterie pour offrir une plus grande autonomie, diminuer le poids, réduire les temps de charge et prolonger la durée de vie de la batterie. Tous ces éléments rendront le passage à l’électrique plus attirant pour les opérateurs de flotte. J’espère également que nous assisterons à l’avènement de technologies dotées d’un cycle de vie plus durable. Compte tenu de la taille des principaux composants du groupe motopropulseur, tels que les moteurs d’entraînement, le passage à des technologies plus facilement recyclables en fin de vie implique un fort potentiel d’économies. Il existe déjà certaines technologies matures dans ce secteur et je pense qu’elles seront de plus en plus répandues dans les véhicules commerciaux. La technologie des véhicules électriques appliquée aux camions évolue rapidement et cette tendance devrait se poursuivre. Par exemple, beaucoup de composants haute tension sont déjà disponibles aujourd’hui dans des formats aussi discrets qu’un simple chargeur-onduleur. Même si cela implique une certaine flexibilité de conditionnement, les produits intégrés, capables d’assurer plusieurs fonctions en une seule unité, seront forcément de plus en plus fréquents. Synonyme d’économies et d’allègement, cette transition est déjà à l’œuvre dans le secteur des véhicules de tourisme et notre eAxle illustre parfaitement l’arrivée de cette évolution dans les véhicules commerciaux."




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