Renault dévoile un nouveau moteur électrique qui consomme moins d’énergie que les modèles actuels

Un moteur hybride à l’efficacité record, fruit de la collaboration entre Renault et Geely

Un projet commun entre le constructeur automobile français Renault et un partenaire chinois a abouti à un système de propulsion hybride capable d’atteindre, en conditions de laboratoire, une efficacité de 98,2 %. La clé de cette performance remarquable réside dans un matériau inédit utilisé pour le rotor.

Si ces chiffres se confirment en production série, les concurrents seraient contraints d’accélérer considérablement le développement de leurs propres technologies. Sous la marque commune Horse, un moteur électrique destiné aux véhicules hybrides a été créé et a précisément atteint ce score de 98,2 % lors des essais — un résultat supérieur à celui de la grande majorité des unités actuellement fabriquées. L’innovation majeure ? Un nouveau type d’acier employé dans le stator.

Le moteur Amorphe — le projet commun de Renault et du groupe chinois Geely

Horse est une société fondée par Renault et le groupe chinois Geely, spécialisée dans le développement de groupes motopropulseurs de nouvelle génération. Le résultat le plus récent du travail de leurs ingénieurs est un moteur baptisé Amorphe, conçu principalement pour les véhicules hybrides et les voitures à grande autonomie.

Ce nom n’a rien d’anodin. Il fait directement référence au matériau du stator : l’acier amorphe utilisé présente une structure atomique désordonnée. Dans les moteurs traditionnels, on emploie de l’acier cristallin, où les atomes s’organisent en un réseau régulier. Les propriétés physiques de l’acier amorphe permettent de réduire les pertes liées au champ magnétique, notamment aux hautes fréquences.

Selon la société Horse, il ne s’agit pas d’un simple argument marketing. Le moteur Amorphe atteint une efficacité de 98,2 %, ce qui se traduit par des pertes internes environ deux fois inférieures à celles d’un moteur électrique classique. La puissance annoncée est de 190 chevaux pour un couple de 360 newtonmètres, des valeurs tout à fait adaptées aux SUV hybrides, aux compactes et aux berlines de plus grande taille à propulsion électrique.

Des lamelles plus fines qu’un cheveu humain — comment les pertes énergétiques sont réduites

Le chiffre le plus frappant concerne l’épaisseur des éléments qui composent le stator. Chaque lamelle individuelle ne mesure que 0,025 millimètre, soit environ dix fois moins que dans les moteurs électriques généralement montés sur les automobiles. Des couches aussi fines contribuent à limiter les courants de Foucault.

Il s’agit d’un phénomène par lequel des flux de courant indésirables sont induits dans le métal et se transforment en chaleur, générant ainsi des pertes énergétiques. Plus l’épaisseur des éléments est réduite, plus cet effet s’affaiblit, et plus le moteur convertit efficacement le courant 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 maintenant les mêmes paramètres de puissance et de couple. En pratique, à consommation électrique égale, le moteur produit davantage de travail utile. Moins d’énergie se dissipe sous forme de chaleur, ce qui allège les exigences imposées au système de refroidissement.

Comment ce résultat se compare-t-il aux autres moteurs du marché ?

Les moteurs électriques actuels des voitures de tourisme atteignent généralement une efficacité comprise entre 93 et 97 %. Les écarts dépendent de la charge, de la température, des régimes de rotation et de l’architecture constructive spécifique. Un gain d’un ou deux points de pourcentage peut paraître peu spectaculaire sur le papier, bien moins qu’un doublement de la puissance.

Dans le domaine de l’efficacité énergétique, cependant, chaque point de pourcentage se traduit par des économies concrètes, surtout lorsqu’il est question de grandes flottes d’entreprises et de millions de kilomètres parcourus. Pour les fabricants, c’est aussi un moyen de construire un avantage concurrentiel, notamment lorsqu’il est possible d’obtenir des performances et une autonomie similaires avec une batterie plus petite.

• Les moteurs électriques modernes pour voitures de tourisme affichent une efficacité entre 93 et 97 %
• Le moteur Amorphe revendique 98,2 % en conditions de laboratoire
• Chaque point de pourcentage économisé réduit la consommation de la batterie ou du moteur thermique
• Une meilleure efficacité permet de réduire la taille de la batterie tout en conservant la même autonomie
• En pratique, l’économie se manifeste sur la durée d’utilisation du véhicule
• Les flottes d’entreprises ressentiront davantage la différence dans leurs coûts d’exploitation
• Des pertes réduites signifient également une charge moindre sur le système de refroidissement

Le tableau d’ensemble est toutefois nuancé par les conditions de mesure. L’efficacité annoncée de 98,2 % provient de tests réalisés par l’entreprise dans des conditions rigoureusement contrôlées. Dans un usage quotidien, de nombreux facteurs interviennent, difficiles à reproduire idéalement sur un banc d’essai.

Laboratoire contre réalité sur route

Dans l’utilisation ordinaire d’un véhicule, de multiples variables influencent l’efficacité réelle du groupe motopropulseur. Parmi elles figurent les variations de température, du gel hivernal à l’asphalte brûlant de l’été. Le moteur ne fonctionne pas à un unique point optimal, mais à charge partielle dans une large plage de conditions.

S’y ajoutent le vieillissement des matériaux, notamment l’isolation et l’acier lui-même, les fluctuations de tension et les performances variables de la batterie de traction. Les fabricants annoncent généralement l’efficacité maximale atteinte dans une plage de fonctionnement donnée, et non la moyenne sur l’ensemble du cycle de conduite. Les laboratoires indépendants obtiennent souvent des résultats inférieurs à ceux des documents promotionnels.

Horse n’a pas encore indiqué dans quels véhicules ni dans quelle configuration ce moteur sera monté, ce qui rend difficile l’évaluation de son comportement au sein d’un véhicule fini. La société estime que, en tenant compte de l’ensemble du système hybride — batterie, convertisseur, transmission et autres composants — l’économie énergétique globale se situerait autour d’un pourcent.

Économie d’énergie réelle — environ un pourcent sur l’ensemble du système

Une réduction de la consommation énergétique d’un point de pourcentage dans une voiture hybride peut sembler négligeable à l’échelle individuelle, mais multipliée par des milliers d’exemplaires, elle représente des quantités considérables d’électricité ou de carburant économisées. Avec un kilométrage annuel de l’ordre de 20 000 à 30 000 kilomètres, pour les flottes d’entreprises et sur une longue durée de vie du véhicule, un tel gain commence à peser significativement, tant pour les conducteurs que pour le bilan des émissions de CO₂.

Pour les fabricants, chaque fraction de point de pourcentage compte, car elle peut faciliter le respect de réglementations sur l’efficacité énergétique de plus en plus strictes. Le moteur Amorphe figure déjà au catalogue de la société Horse, ce qui signifie que les clients professionnels peuvent le commander à tout moment pour leurs projets. Le premier acheteur sera très probablement le groupe Renault et les marques qui lui sont associées.

D’autres sociétés appartenant au groupe Geely sont également envisagées, comme Volvo par exemple. Ce type de moteur s’adapte particulièrement bien à la nouvelle génération de plug-in hybrid, où la priorité est la faible consommation énergétique plutôt que les performances record. Si les annonces se confirment sur les véhicules de série, l’utilisateur bénéficiera avant tout d’une moindre consommation d’énergie au quotidien.

Dans le cas d’un hybride, cela pourrait se traduire par moins d’arrêts à la pompe dans l’année ou par une autonomie accrue avec une seule recharge de la batterie de traction. Un avantage supplémentaire réside dans la moindre quantité de chaleur rayonnée par le moteur lui-même. Un groupe motopropulseur plus efficace chauffe moins, permettant au système de refroidissement de travailler avec une charge réduite et offrant potentiellement la possibilité de simplifier la construction de l’ensemble du véhicule ou d’alléger certains composants.

Pourquoi les constructeurs se livrent-ils bataille sur l’efficacité des groupes motopropulseurs ?

Le marché des systèmes de propulsion automobile évolue à un rythme bien plus rapide qu’il y a dix ans. Aux côtés des batteries et de l’électronique de contrôle, ce sont désormais les moteurs électriques qui deviennent le nouveau champ de bataille technologique. Les marques chinoises présentent des constructions de plus en plus avancées, des moteurs à combustion interne à l’efficacité record aux solutions électriques innovantes.

Les entreprises européennes et japonaises, qui ont longtemps dominé dans le domaine des systèmes de propulsion, sont contraintes de réagir. Présenter un moteur à très haute efficacité est un moyen de maintenir sa position et de démontrer qu’elles ont encore beaucoup à dire sur le plan technologique. Les ingénieurs des deux sociétés ont travaillé sur ce projet pendant plusieurs années, en testant diverses variantes de matériaux amorphes.

Le développement des groupes motopropulseurs influence l’architecture globale du véhicule. Parallèlement à l’augmentation de l’efficacité apparaissent souvent des modifications dans le logiciel de gestion, dans la stratégie de récupération d’énergie au freinage ou dans le choix de la transmission. L’effet final est perçu par le conducteur sous la forme d’un fonctionnement plus fluide de la propulsion et d’une meilleure réponse à la pédale d’accélérateur.

Il convient de souligner que l’évolution des moteurs se reflète dans l’expérience de conduite globale. Pour un véhicule qui parcourt 200 000 kilomètres au cours de sa vie utile, des différences de l’ordre d’un ou deux pourcent finissent par s’accumuler de manière significative. Cela a un impact à la fois sur les coûts d’exploitation et sur l’empreinte carbone de chaque automobile. Du point de vue de l’utilisateur, il vaut la peine de prêter attention non seulement à la puissance et au couple, mais aussi à la façon dont le fabricant décrit l’efficacité du moteur et de l’ensemble du système.