samedi 1 juillet 2023

ZF revisite la Porsche Taycan

J'étais cette semaine à Friedrichshafen, en Allemagne, au siège de ZF. Cet équipementier organisait un Tech Day au cours duquel il a présenté en première mondiale un concept électrique, l'EV Beat. Basé sur la Porsche Taycan, il surpasse cette dernière et présente des innovations à faire pâlir Tesla. 

Dans ce véhicule, les composants de la propulsion électrique ont été optimisés et combinés en un système global incluant notamment une transmission légère et ultra-compacte de 74 kg, un logiciel de propulsion connecté au cloud et une gestion thermique globale. "Notre objectif était de rendre cette propulsion aussi compacte et légère que possible tout en maintenant une dynamique de conduite élevée et en augmentant l'efficacité dans de conditions réelles", explique Otmar Scharrer, l'expert de l'électromobilité chez ZF. Et le résultat est spectaculaire. 

Baptisé l’EVSys800, le moteur électrique est exempt de terres rares lourdes. Il se compose d’une électronique de puissance (qui fait appel à du carbure de silicium), d’un moteur électrique et d'un réducteur. Malgré sa conception extrêmement compacte et son poids léger (74 kg), l'EVbeat ne lésine pas sur les performances : le concept-car a un couple maximal de 5 200 Nm disponible sur l’essieu arrière, et ce avec une densité de couple exceptionnellement élevée pour une voiture de tourisme homologuée, de 70 Nm/kg. Avec une puissance continue et une puissance de pointe du moteur électrique respectivement de 206 et 275 KW, ZF obtient des puissances continues d'environ 75 % de la puissance de pointe. 

Au niveau de l'accélération, on voit très franchement la différence. Pour la peine, j'ai fait une petite vidéo

L'autre innovation de rupture est premier système central de gestion thermique (TherMaS) pour véhicules électriques. Il réduit considérablement l'encombrement et le poids par rapport aux approches précédentes en matière de refroidissement et de chauffage des voitures électriques. L'élément central est une pompe à chaleur 800 volts au propane (un réfrigérant naturel sans fluor). Comme elle est compacte et de conception simple, elle peut être facilement intégrée dans les véhicules. Le concept TherMaS comporte pour la première fois trois circuits désignés : au centre se trouve le très petit circuit de réfrigérant. Celui-ci est prérempli et hermétiquement scellé et ne nécessite donc aucun entretien. En outre, le concept n'a pas d'interface avec d'autres zones du véhicule telles que l'intérieur. Bien que le volume de réfrigérant utilisé ne représente que la moitié du volume précédent, la capacité de refroidissement est multipliée par deux par rapport aux réfrigérants couramment utilisés aujourd'hui. 

En cas de besoin, le circuit frigorifique central dessert deux circuits de refroidissement contrôlables séparément, dans lesquels circule comme d'habitude de l'eau protégée contre le gel : le premier est conçu pour les températures relativement élevées du moteur électrique, tandis que le second régule la température de l'électronique d'alimentation et de charge. Le logiciel de commande règle la puissance de refroidissement. 

Grâce à cette gestion thermique globale, l'autonomie de l'EVbeat peut augmenter d'un tiers en hiver. 

Enfin, l’orchestration optimale de tous ces éléments est réalisée par le logiciel. ZF a développé son propre logiciel de chaîne de traction qui met en réseau tous les systèmes du véhicule et qui établit la connexion avec le cloud ZF. Le logiciel de transmission "apprend" le comportement des conducteurs et peut anticiper le fonctionnement des composants. Par exemple, la climatisation et le refroidissement du système sont réduits lorsque de courtes distances sont détectées. Sur cette base, le système d'assistance peut également donner au conducteur des conseils directs sur la manière d'utiliser efficacement le véhicule électrique. Il lui sera indiqué des accélérations et décélérations efficaces, ainsi qu'une vitesse maximale optimisée. Des informations utiles pour arriver à bon port.

Plus d'infos ici en anglais chez ZF.