Faire entrer le monde de la haute technologie dans celui du camionnage au long cours représentait un défi pour lequel nous avions besoin d’aide... il nous fallait des fournisseurs prêts à venir régler les problèmes ou à dispenser leur expertise sur place.
Client : Nikola Motor Company
Focus : Transformer l’industrie du transport
Solution : Camions électriques à hydrogène conçus pour des performances zéro émission
Lieu : Phoenix, Arizona, États-Unis
Site Internet : https://www.nikolamotor.com
LinkedIn : https://www.linkedin.com/company/nikola-motor-company
DÉFIS D’INGÉNIERIE
• Solutions de connecteurs haute tension abordables
• Solutions de charge et de données haute vitesse
• Vitesse d’innovation, de conception et de livraison
Nikola cherche à transformer l’industrie du transport en concrétisant la promesse d'un avenir zéro émission. Pour atteindre cet objectif immensément ambitieux, ils construisent des camions électriques à pile à combustible à hydrogène de classe 8, qu’ils prévoient de mettre sur le marché en 2022. Avec l’aide de leurs partenaires technologiques, ils ont démontré avec succès au Nikola World d'avril 2019 comment leurs camions 100 % fonctionnels favoriseront une approche plus propre et efficace du transport de marchandises sur de longues distances.
La création de la technologie nécessaire pour alimenter Nikola One et Nikola Two – leurs camions à pile à combustible à hydrogène zéro émission – a nécessité que l’équipe d’ingénierie relève des défis très spécifiques : développer un groupe motopropulseur capable de fournir jusqu’à 1 000 chevaux, avec 2 711 Nm de couple, une capacité de charge de 110 000 livres, une recharge complète en 15 minutes et l'affichage des données de performance en temps réel. Pour résoudre le problème de la connectivité électrique haute tension, des solutions de charge accélérée et de transmission de données à haute vitesse, Nikola a identifié très tôt le besoin d’un partenaire technologique doté d’une expertise éprouvée en connectivité haute tension, notamment en matière d'intégration des connecteurs, câbles, capteurs et autres composants dans le but d'optimiser les performances, la sécurité et la fiabilité de leur conception.
« Faire entrer le monde de la haute technologie dans celui du camionnage au long cours représentait un défi pour lequel nous avions besoin d’aide », déclare Dane Davis, directeur de la technologie (CTO) de Nikola. « Le partenariat à long terme est ce que nous recherchons. Nous avons besoin de fournisseurs compétents et consultatifs, en interaction permanente avec nous, capables d'innover rapidement et suffisamment flexibles pour répondre à nos besoins technologiques dans des délais stricts. En cas de problème, nous avons besoin de fournisseurs prêts à nous aider à le régler ou à nous conseiller sur site. »
En plus de produire des véhicules véritablement sans impact sur l’environnement en termes d'émissions, Nikola voulait résoudre un problème majeur dans l’industrie du camionnage. « Aujourd’hui, le problème numéro un dans l’industrie du camionnage est la disponibilité des chauffeurs pour les camions longue distance – avec une pénurie de plus de 100 000 camionneurs aux États-Unis », a déclaré Varoujan Sarkissian, responsable des systèmes électriques et de contrôle de Nikola. « La technologie de ces véhicules permettra d’améliorer l’expérience des camionneurs. »
Cette technologie comprend des affichages caméra vidéo dans les rétroviseurs et des écrans numériques équipés de programmes pour planifier les itinéraires et suivre le kilométrage, le sommeil et les dépenses. En concevant les camions pour aider les camionneurs, ils permettent aux entreprises de transport de fonctionner plus efficacement. Par exemple, l’architecture de données du camion est conçue pour prendre en charge des fonctionnalités plus autonomes, pouvant être utilisées à l’avenir lorsqu'elles seront autorisées par la loi. Lorsque l’industrie décidera d’utiliser ces fonctionnalités, les entreprises de transport pourront tirer parti de la connectivité de données à haute vitesse pour gérer les véhicules en peloton et prédire l’entretien, la réparation et le coût global de possession, ce qui facilitera la gestion de la flotte et rendra plus sûre son exploitation sur la route, tout en contribuant à réduire les erreurs de conduite et les problèmes de fatigue.
SOLUTION DE PARTENARIAT
• Connecteurs et câbles préassemblés haute tension
• Procurer des produits, de l’assistance, des solutions innovantes à grande vitesse
• Expertise technique et de conception
Tout en développant la technologie alimentant ses camions à pile à combustible à hydrogène, Nikola a réalisé que très peu d’entreprises étaient en mesure de répondre à ses attentes, notamment à la vitesse de production requise pour respecter ses stricts de mise sur le marché. En revanche, Nikola a très vite identifié que TE, fort de son portefeuille et de son expertise, avait la capacité de l'aider à relever ses principaux défis d’ingénierie.
Tony Heaton, responsable des systèmes de batteries chez Nikola, explique : « Nous avons un cycle de développement complet en utilisant moins de ressources que la plupart des OEM établis. Nous comptons donc sur TE et sur tous nos fournisseurs pour nous fournir des produits rapidement tout en assumant la responsabilité de jalons tels que notre événement le plus récent, Nikola World. Nos véhicules incorporent une quantité importante de produits dont TE a été en mesure d'accélérer la production pour nous. »
En plus d’obtenir rapidement des produits et des prototypes, Nikola a pu tirer parti de l’expertise de toute l'entreprise TE, collaborant avec des ingénieurs spécialisés dans la connectivité pour l’automobile, le transport commercial, la mobilité hybride et les capteurs. Les équipes Nikola et TE ont travaillé côte à côte pour concevoir et assembler les connecteurs haute tension, les câbles préassemblés et les faisceaux de fils nécessaires au fonctionnement des camions, ainsi que pour développer des solutions permettant d’optimiser la connectivité de données à haut débit et les capacités de détection du véhicule.
Dans le cadre de ce partenariat, TE a fourni des prototypes et des échantillons de connecteurs haute tension, tels que des connecteurs de 30 et 60 ampères utilisés pour les câbles de batterie plus petits et des connecteurs HVP 1100 pour 300 ampères et au-delà. Intégrer TE au sein de l’équipe d’ingénierie a permis à Nikola de choisir les connecteurs et les tailles de câbles optimaux pour optimiser les performances de son système de batterie et de son groupe motopropulseur alimenté à l’hydrogène. Par exemple, les ingénieurs de TE ont aidé Nikola à sélectionner des connecteurs haute tension avec des verrouillages haute tension (VHT) intégrés, garantissant que le courant électrique s’arrête chaque fois que les connecteurs sont découplés. Les VHT sont cruciaux pour éliminer les arcs destructeurs entre les bornes lors du découplage. Les connecteurs sont également entièrement blindés, avec des blindages individuels et des inserts d’isolation, pour éviter les interférences électromagnétiques provenant d’autres circuits critiques ou avec eux. Pour le système de charge de la batterie, des lignes de verrouillage haute tension sont intégrées dans le câble, de sorte que si un câble est coupé, le courant s’arrête, ce qui le rend sûr pour le chauffeur, les techniciens de service et les premiers intervenants. Les câbles et connecteurs HT peuvent transporter un maximum de 600 volts CA/1 000 volts CC. L’ensemble de câbles HVP utilisé transportera 200 ampères entre la batterie et le moteur et d’autres appareils. Les câbles haute tension utilisent du silicone pour assurer une double isolation – autour des brins de cuivre et sur les blindages en feuille et en tresse – afin de protéger les chauffeurs et le personnel de service contre les contacts accidentels du câble sous tension.
Les solutions d’interconnexion à haut débit de TE étaient également nécessaires pour permettre de transférer de grands volumes de données entre différents systèmes et écrans en toute fiabilité. Ceux-ci jouent un rôle important dans l’optimisation de l’expérience du chauffeur et de l’efficacité de l’opération. Par exemple, l’équipe TE a aidé Nikola à concevoir un connecteur USB de type C IP6k9k qui optimise le matériel d’infodivertissement du véhicule, rendant cette technologie adaptable à tous les autres véhicules Nikola, pas seulement ses camions.
Lors de la construction d’un coupe-circuit de service haute tension pour la batterie, TE et Nikola ont collaboré avec leur fournisseur de premier niveau pour développer des concepts de prototypes, travailler sur les implications de la conception et itérer sur les défis d’ingénierie et les solutions envisageables. Joe Bolewitz, directeur de la technologie du transport industriel et commercial chez TE, commente ainsi : « Pour la déconnexion manuelle du service, la technologie de fusion n’est pas encore tout à fait là où elle doit être en termes de fiabilité et de robustesse pour les camions de Nikola. Nous n’avions pas le produit, mais nous en savions assez pour les aider à déterminer l’interface dont ils auraient besoin et à quoi tout ressemblerait à des niveaux de tension et de courant plus élevés. Ce projet ne se résume pas à la fourniture de produits. Il consiste à agir en partenaire pour les aider à atteindre leur objectif. »
Dinesh Shah, ingénieur produit senior chez TE, explique combien travailler dans l'usine Nikola de Phoenix a été crucial pour le succès de l'opération : « Nikola était soumis à d’intenses contraintes de temps pour disposer de véhicules entièrement fonctionnels au Nikola World. Nous savons comment construire des faisceaux avec nos connecteurs DEUTSCH, en sertissant les contacts avec nos propres outils à main et en les plaçant dans des cavités de connecteurs. En travaillant côte à côte avec les ingénieurs Nikola, nous avons pu leur transmettre les connaissances qui leur manquaient pour accélérer les constructions et respecter leurs délais. En collaborant étroitement avec eux et en comprenant mieux leurs besoins, nous pouvons également leur permettre de raisonner différemment pour atteindre leurs objectifs de conception. »
Tandis que Nikola finalise ses conceptions et se prépare à passer en production de masse, TE s’efforce de rendre les connecteurs et les câbles préassemblés haute tension plus abordables pour aider Nikola à réduire ses coûts. L’assemblage et la fabrication des produits HT prennent beaucoup de temps et s'effectuent à la main ; les travailleurs doivent dénuder le câble, ventiler la tresse, couper la tresse, sertir la ferrule (sur une presse à sertir avec des outils), appliquer des composants, etc. L’alignement de la mission visant à rendre l’industrie du transport plus sûre, plus productive et plus durable a inspiré l’équipe TE à trouver des moyens d’automatiser et d’améliorer son processus de production.
Nikola One, Nikola Two et Nikola World sont des marques commerciales de Nikola Motor Company.
Faire entrer le monde de la haute technologie dans celui du camionnage au long cours représentait un défi pour lequel nous avions besoin d’aide... il nous fallait des fournisseurs prêts à venir régler les problèmes ou à dispenser leur expertise sur place.
Client : Nikola Motor Company
Focus : Transformer l’industrie du transport
Solution : Camions électriques à hydrogène conçus pour des performances zéro émission
Lieu : Phoenix, Arizona, États-Unis
Site Internet : https://www.nikolamotor.com
LinkedIn : https://www.linkedin.com/company/nikola-motor-company
DÉFIS D’INGÉNIERIE
• Solutions de connecteurs haute tension abordables
• Solutions de charge et de données haute vitesse
• Vitesse d’innovation, de conception et de livraison
Nikola cherche à transformer l’industrie du transport en concrétisant la promesse d'un avenir zéro émission. Pour atteindre cet objectif immensément ambitieux, ils construisent des camions électriques à pile à combustible à hydrogène de classe 8, qu’ils prévoient de mettre sur le marché en 2022. Avec l’aide de leurs partenaires technologiques, ils ont démontré avec succès au Nikola World d'avril 2019 comment leurs camions 100 % fonctionnels favoriseront une approche plus propre et efficace du transport de marchandises sur de longues distances.
La création de la technologie nécessaire pour alimenter Nikola One et Nikola Two – leurs camions à pile à combustible à hydrogène zéro émission – a nécessité que l’équipe d’ingénierie relève des défis très spécifiques : développer un groupe motopropulseur capable de fournir jusqu’à 1 000 chevaux, avec 2 711 Nm de couple, une capacité de charge de 110 000 livres, une recharge complète en 15 minutes et l'affichage des données de performance en temps réel. Pour résoudre le problème de la connectivité électrique haute tension, des solutions de charge accélérée et de transmission de données à haute vitesse, Nikola a identifié très tôt le besoin d’un partenaire technologique doté d’une expertise éprouvée en connectivité haute tension, notamment en matière d'intégration des connecteurs, câbles, capteurs et autres composants dans le but d'optimiser les performances, la sécurité et la fiabilité de leur conception.
« Faire entrer le monde de la haute technologie dans celui du camionnage au long cours représentait un défi pour lequel nous avions besoin d’aide », déclare Dane Davis, directeur de la technologie (CTO) de Nikola. « Le partenariat à long terme est ce que nous recherchons. Nous avons besoin de fournisseurs compétents et consultatifs, en interaction permanente avec nous, capables d'innover rapidement et suffisamment flexibles pour répondre à nos besoins technologiques dans des délais stricts. En cas de problème, nous avons besoin de fournisseurs prêts à nous aider à le régler ou à nous conseiller sur site. »
En plus de produire des véhicules véritablement sans impact sur l’environnement en termes d'émissions, Nikola voulait résoudre un problème majeur dans l’industrie du camionnage. « Aujourd’hui, le problème numéro un dans l’industrie du camionnage est la disponibilité des chauffeurs pour les camions longue distance – avec une pénurie de plus de 100 000 camionneurs aux États-Unis », a déclaré Varoujan Sarkissian, responsable des systèmes électriques et de contrôle de Nikola. « La technologie de ces véhicules permettra d’améliorer l’expérience des camionneurs. »
Cette technologie comprend des affichages caméra vidéo dans les rétroviseurs et des écrans numériques équipés de programmes pour planifier les itinéraires et suivre le kilométrage, le sommeil et les dépenses. En concevant les camions pour aider les camionneurs, ils permettent aux entreprises de transport de fonctionner plus efficacement. Par exemple, l’architecture de données du camion est conçue pour prendre en charge des fonctionnalités plus autonomes, pouvant être utilisées à l’avenir lorsqu'elles seront autorisées par la loi. Lorsque l’industrie décidera d’utiliser ces fonctionnalités, les entreprises de transport pourront tirer parti de la connectivité de données à haute vitesse pour gérer les véhicules en peloton et prédire l’entretien, la réparation et le coût global de possession, ce qui facilitera la gestion de la flotte et rendra plus sûre son exploitation sur la route, tout en contribuant à réduire les erreurs de conduite et les problèmes de fatigue.
SOLUTION DE PARTENARIAT
• Connecteurs et câbles préassemblés haute tension
• Procurer des produits, de l’assistance, des solutions innovantes à grande vitesse
• Expertise technique et de conception
Tout en développant la technologie alimentant ses camions à pile à combustible à hydrogène, Nikola a réalisé que très peu d’entreprises étaient en mesure de répondre à ses attentes, notamment à la vitesse de production requise pour respecter ses stricts de mise sur le marché. En revanche, Nikola a très vite identifié que TE, fort de son portefeuille et de son expertise, avait la capacité de l'aider à relever ses principaux défis d’ingénierie.
Tony Heaton, responsable des systèmes de batteries chez Nikola, explique : « Nous avons un cycle de développement complet en utilisant moins de ressources que la plupart des OEM établis. Nous comptons donc sur TE et sur tous nos fournisseurs pour nous fournir des produits rapidement tout en assumant la responsabilité de jalons tels que notre événement le plus récent, Nikola World. Nos véhicules incorporent une quantité importante de produits dont TE a été en mesure d'accélérer la production pour nous. »
En plus d’obtenir rapidement des produits et des prototypes, Nikola a pu tirer parti de l’expertise de toute l'entreprise TE, collaborant avec des ingénieurs spécialisés dans la connectivité pour l’automobile, le transport commercial, la mobilité hybride et les capteurs. Les équipes Nikola et TE ont travaillé côte à côte pour concevoir et assembler les connecteurs haute tension, les câbles préassemblés et les faisceaux de fils nécessaires au fonctionnement des camions, ainsi que pour développer des solutions permettant d’optimiser la connectivité de données à haut débit et les capacités de détection du véhicule.
Dans le cadre de ce partenariat, TE a fourni des prototypes et des échantillons de connecteurs haute tension, tels que des connecteurs de 30 et 60 ampères utilisés pour les câbles de batterie plus petits et des connecteurs HVP 1100 pour 300 ampères et au-delà. Intégrer TE au sein de l’équipe d’ingénierie a permis à Nikola de choisir les connecteurs et les tailles de câbles optimaux pour optimiser les performances de son système de batterie et de son groupe motopropulseur alimenté à l’hydrogène. Par exemple, les ingénieurs de TE ont aidé Nikola à sélectionner des connecteurs haute tension avec des verrouillages haute tension (VHT) intégrés, garantissant que le courant électrique s’arrête chaque fois que les connecteurs sont découplés. Les VHT sont cruciaux pour éliminer les arcs destructeurs entre les bornes lors du découplage. Les connecteurs sont également entièrement blindés, avec des blindages individuels et des inserts d’isolation, pour éviter les interférences électromagnétiques provenant d’autres circuits critiques ou avec eux. Pour le système de charge de la batterie, des lignes de verrouillage haute tension sont intégrées dans le câble, de sorte que si un câble est coupé, le courant s’arrête, ce qui le rend sûr pour le chauffeur, les techniciens de service et les premiers intervenants. Les câbles et connecteurs HT peuvent transporter un maximum de 600 volts CA/1 000 volts CC. L’ensemble de câbles HVP utilisé transportera 200 ampères entre la batterie et le moteur et d’autres appareils. Les câbles haute tension utilisent du silicone pour assurer une double isolation – autour des brins de cuivre et sur les blindages en feuille et en tresse – afin de protéger les chauffeurs et le personnel de service contre les contacts accidentels du câble sous tension.
Les solutions d’interconnexion à haut débit de TE étaient également nécessaires pour permettre de transférer de grands volumes de données entre différents systèmes et écrans en toute fiabilité. Ceux-ci jouent un rôle important dans l’optimisation de l’expérience du chauffeur et de l’efficacité de l’opération. Par exemple, l’équipe TE a aidé Nikola à concevoir un connecteur USB de type C IP6k9k qui optimise le matériel d’infodivertissement du véhicule, rendant cette technologie adaptable à tous les autres véhicules Nikola, pas seulement ses camions.
Lors de la construction d’un coupe-circuit de service haute tension pour la batterie, TE et Nikola ont collaboré avec leur fournisseur de premier niveau pour développer des concepts de prototypes, travailler sur les implications de la conception et itérer sur les défis d’ingénierie et les solutions envisageables. Joe Bolewitz, directeur de la technologie du transport industriel et commercial chez TE, commente ainsi : « Pour la déconnexion manuelle du service, la technologie de fusion n’est pas encore tout à fait là où elle doit être en termes de fiabilité et de robustesse pour les camions de Nikola. Nous n’avions pas le produit, mais nous en savions assez pour les aider à déterminer l’interface dont ils auraient besoin et à quoi tout ressemblerait à des niveaux de tension et de courant plus élevés. Ce projet ne se résume pas à la fourniture de produits. Il consiste à agir en partenaire pour les aider à atteindre leur objectif. »
Dinesh Shah, ingénieur produit senior chez TE, explique combien travailler dans l'usine Nikola de Phoenix a été crucial pour le succès de l'opération : « Nikola était soumis à d’intenses contraintes de temps pour disposer de véhicules entièrement fonctionnels au Nikola World. Nous savons comment construire des faisceaux avec nos connecteurs DEUTSCH, en sertissant les contacts avec nos propres outils à main et en les plaçant dans des cavités de connecteurs. En travaillant côte à côte avec les ingénieurs Nikola, nous avons pu leur transmettre les connaissances qui leur manquaient pour accélérer les constructions et respecter leurs délais. En collaborant étroitement avec eux et en comprenant mieux leurs besoins, nous pouvons également leur permettre de raisonner différemment pour atteindre leurs objectifs de conception. »
Tandis que Nikola finalise ses conceptions et se prépare à passer en production de masse, TE s’efforce de rendre les connecteurs et les câbles préassemblés haute tension plus abordables pour aider Nikola à réduire ses coûts. L’assemblage et la fabrication des produits HT prennent beaucoup de temps et s'effectuent à la main ; les travailleurs doivent dénuder le câble, ventiler la tresse, couper la tresse, sertir la ferrule (sur une presse à sertir avec des outils), appliquer des composants, etc. L’alignement de la mission visant à rendre l’industrie du transport plus sûre, plus productive et plus durable a inspiré l’équipe TE à trouver des moyens d’automatiser et d’améliorer son processus de production.
Nikola One, Nikola Two et Nikola World sont des marques commerciales de Nikola Motor Company.
