Les innovations cachées qui font progresser les véhicules électriques

Les véhicules électriques ne sont plus une option de niche pour les premiers utilisateurs, ils constituent l’avenir de la mobilité. Les véhicules électriques sont déjà l’un des segments ayant connu la croissance la plus rapide sur le marché automobile, avec des ventes mondiales qui ont doublé en 2021^[1]. Ce taux de croissance rapide devrait se poursuivre alors que les gouvernements et les constructeurs automobiles se fixent des objectifs ambitieux pour que les véhicules électriques représentent 40 %, 50 %, voire 100 % des ventes de voitures neuves au cours des 10 à 15 prochaines années.

La technologie de base des véhicules électriques a déjà fait ses preuves. Aujourd’hui, les innovations qui alimentent la révolution des véhicules électriques sont plus nuancées, se concentrant sur la réduction des coûts et l’augmentation de le rendement de la fabrication, tout en continuant à améliorer les performances. Les priorités comprennent la réduction des temps de charge et l’amélioration des capacités de la batterie et du moteur pour répondre aux besoins des conducteurs en matière de couple, de vitesse, d’autonomie et de fiabilité. Ces défis nécessitent une compréhension de l’architecture électrique d’un véhicule pour optimiser le mouvement des électrons de la station de charge à la batterie et de la batterie vers le moteur, ainsi que pour tous les autres systèmes électriques.

TE Connectivity a passé plus de deux décennies à collaborer avec les constructeurs automobiles pour créer des composants électriques particulièrement adaptés aux exigences du marché en évolution des véhicules électriques. Bien que les conceptions de véhicules électriques (VE) de chaque fabricant soient uniques, nous avons développé une approche qui nous permet de fournir des solutions de VE personnalisées au cas par cas, tout en poursuivant les objectifs de l’ensemble de l’industrie qui aspire à bénéficier de performances plus élevées et de coûts réduits afin d’aider le marché des véhicules électriques à atteindre son plein potentiel.

Des temps de charge plus courts sont un facteur clé pour une adoption plus large des véhicules électriques, d’où l’importance du développement d’une infrastructure de charge haute tension et à courant élevé. Les ingénieurs de TE ont lancé une entrée de charge haute performance capable de transporter 350 kilowatts d’électricité à 500 ampères. Nous travaillons actuellement sur une entrée de charge CC extrêmement puissante capable de fournir une puissance de 640 kilowatts, qui chargera une batterie pour un trajet de 320 km en environ 10 minutes. Une recharge plus rapide et plus sûre signifie que les conducteurs doivent passer moins de temps à attendre à la station de charge.

Le défi pour les concepteurs de véhicules électriques est de s’assurer que leurs véhicules peuvent relever les défis de la recharge ultrarapide. Chaque composant, de l’entrée de charge aux connecteurs, en passant par le câblage et les contacteurs de batterie, doit être conçu pour gérer les températures plus élevées associées à la charge rapide haute tension. Chaque fabricant de véhicules électriques a ses techniques préférées pour s’attaquer à la gestion thermique, c’est pourquoi TE propose des composants pour des systèmes de refroidissement passifs et actifs qui incluent des technologies de refroidissement à base de fluide et de surveillance sophistiquée de la température. 

La demande de charge à grande vitesse augmente également la probabilité d’usure des entrées de charge, en particulier lors de l’utilisation de stations de recharge publiques plus exposées au sel, à la saleté et à d’autres abrasifs. La dégradation des bornes électriques peut entraîner une réduction de le rendement du transfert d’énergie, ce qui entraîne des temps de charge plus longs. En réponse, les ingénieurs de TE se sont concentrés sur un élément souvent négligé de l’équation de charge des véhicules électriques : la technologie de placage métallique. 

La nouvelle technologie de placage de surface TENDUR de TE pour les entrées de charge de véhicules électriques utilise une combinaison innovante d’argent et de graphite, offrant de fortes performances de conductivité électrique avec lubrification à partir de ses particules de graphite intégrées. Ce placage de contact à la pointe de la technologie offre une résistance supérieure à l’abrasion et une charge continue extrêmement performante tout au long de la durée de vie du véhicule. TENDUR peut supporter jusqu’à 50 000 cycles de charge sans perte de performance, soit cinq fois la durée de vie de 10 000 cycles d’une entrée de charge standard avec des revêtements traditionnels. 

Les performances de la batterie sont un facteur critique dans l’adoption généralisée des véhicules électriques. Les propriétaires de véhicules veulent maximiser leur distance de déplacement entre les charges et s’assurer que leurs batteries durent le plus longtemps possible avant d’avoir besoin d’être remplacées. Pour répondre à ces exigences, il est nécessaire de mettre en place un niveau d’innovation dont les conducteurs n’ont généralement pas conscience. 

La longévité de la batterie dépend de plusieurs sous-systèmes et composants du véhicule. Pour offrir une durée de vie plus longue, une batterie doit s’allumer et s’éteindre en toute sécurité pendant les modes de fonctionnement normaux du véhicule et être protégée contre les conditions anormales susceptibles de l’endommager. Les contacteurs haute tension de TE sont un élément essentiel de ce système de sécurité. Ils offrent un moyen de basculer entre les batteries ou d’arrêter complètement la batterie en cas de court-circuit ou de charge de courant excessive. De plus, l’association de ces contacteurs dotés de terminaisons à faible résistance pour éviter les pertes de puissance avec un système de gestion de la batterie pour empêcher la surchauffe de la batterie peut permettre d’assurer le fonctionnement des batteries pendant toute la durée de vie du véhicule. 

Alors que les fabricants de véhicules électriques se battent pour développer des véhicules plus puissants et plus efficaces, ils doivent rester concentrés sur une autre considération majeure pour les conducteurs de véhicules électriques : la durabilité environnementale. Les préoccupations concernant la consommation d’eau et d’énergie, ainsi que l’utilisation intensive de métaux dans le processus de fabrication des véhicules électriques, exercent une pression sur les fabricants pour qu’ils réfléchissent de manière globale à la durabilité de l’industrie des véhicules électriques. 

TE joue son rôle dans cet effort grâce à des innovations telles que notre technologie de surface de contact GreenSilver pour les connecteurs VE de haute tension. En appliquant de l’argent à des zones limitées de la surface de connexion, GreenSilver utilise moins de métaux précieux que les connecteurs traditionnels, tout en offrant les mêmes performances électriques et une tolérance accrue aux vibrations et à la chaleur nécessaires pour les groupes motopropulseurs de véhicules électriques. De plus, le procédé exclusif de placage à sec non galvanique n’utilise aucune matière dangereuse et permet de réduire de 35 % les émissions de CO2 et de 99 % la consommation d’eau douce pendant la production.

La demande croissante de véhicules électriques signifie également que les fabricants n’ont pas de temps à perdre pour lancer de nouveaux modèles sur le marché. Le développement de tout un parc auto, des véhicules de luxe aux camions, en passant par les modèles d’entrée de gamme, peut nécessiter de petits ajustements au sein de l’architecture électrique. C’est pourquoi TE conçoit ses solutions de mobilité électrique comme une plateforme permettant la personnalisation là où elle s’avère nécessaire dans le même modèle de conception standard, accélérant ainsi le processus de développement. Nous proposons également une technologie de simulation de produits qui permet aux clients de tester et d’évaluer virtuellement des produits potentiels dans différentes conditions, et de confirmer que les conceptions seront efficaces et fiables avant leur mise en production. 

Il est essentiel de conserver ce rythme d’innovation pour que l’industrie des véhicules électriques atteigne une échelle de marché de masse. TE s’engage à aider les fabricants à réaliser les avancées nécessaires en termes de performance, d’efficacité et de fiabilité, afin d’entrer pleinement dans l’ère du véhicule électrique.