L’un des bancs d’essai les plus efficaces pour la collaboration dans la conception et l’ingénierie des futures voitures de route se trouve sur les circuits et dans les paddocks de la Formule 1. Dupont explique comment son partenariat technique avec Renault DP World F1 Team s’inscrit dans cette dynamique

La pandémie de Covid-19 a eu un impact dévastateur sur les industries et les fabricants de toutes natures, mais l’un des plus touchés a été le secteur automobile. Il a été rapporté par IHS que la production mondiale de véhicules légers a diminué d’environ 18% en 2020, soit une baisse de plus de 15 millions d’unités depuis 2019. Les verrouillages mondiaux ont conduit à une période de perturbations des chaînes d’approvisionnement, de fermetures d’usines et de réduction des budgets de R&D. Ceci, associé à une forte concentration mondiale sur la réduction des émissions de carbone, a laissé les constructeurs automobiles confrontés à de réels défis.

Cependant, il existe une lueur d’espoir sous la forme de la technologie d’électrification et de l’avancement des véhicules électriques (VE). Les ventes de véhicules électriques ont grimpé en flèche aux États-Unis et dans toute l’Europe ces derniers mois, malgré les vents contraires auxquels l’industrie et les consommateurs sont confrontés. En septembre, Tesla a annoncé avoir livré un total de 139300 voitures électriques au troisième trimestre de 2020 et le marché européen a prédit qu’une voiture neuve sur 10 vendue en Europe cette année sera à propulsion électrique ou hybride (une combinaison d’électricité et de combustion interne ) – tripler les ventes de l’année dernière. La nécessité de rendre les véhicules électriques abordables a été une force motrice dans les innovations des constructeurs automobiles dans ce domaine. Les fabricants investissent dans de nouvelles technologies et architectures de véhicules pour réduire le coût des dernières plates-formes de VE. Les voitures de route sont conçues dès le départ pour être électriques, plutôt que modernisées, et les modèles moins chers sont de plus en plus abordables pour les masses. Il est également indéniable que la demande de véhicules électriques est en hausse, tirée principalement par les consommateurs soucieux de leur empreinte environnementale et de la transition vers l’hybride et l’électrique dans les flottes commerciales.

Un autre facteur contribuant à la montée en flèche de l’adoption des véhicules électriques se présente sous la forme de pressions gouvernementales pour se conformer à des réglementations plus strictes sur les émissions de carbone. Les gouvernements du monde entier (dans l’ensemble) ont travaillé pour créer une société plus verte et lutter contre le changement climatique. En juin de cette année, le gouvernement britannique s’est engagé à atteindre des émissions nettes de carbone nulles d’ici 2050. Le soutien du gouvernement aux véhicules électriques a également été un sujet de conversation dans les élections américaines en cours, les deux candidats suggérant la nécessité d’augmenter les dépenses fédérales pour soutenir la recherche sur les véhicules électriques. et la production. Le message est clair: si nous voulons préserver notre planète, le développement de modes de transport plus propres jouera un rôle central.

Alors que de nombreux équipementiers automobiles reconnaissent que l’évolution vers une mobilité plus propre doit jouer un rôle important dans leurs stratégies commerciales, ils se heurtent à leur lot de défis lorsqu’ils tentent de répondre à une demande croissante. La principale raison à cela? Les véhicules électriques nécessitent une approche transformée de la conception et de l’ingénierie, nécessitant une chaîne de valeur différente et de nouveaux niveaux de science des matériaux et de connectivité. Les équipementiers ont cependant fait de gros progrès dans la fourniture de nouveaux modèles de véhicules électriques, la plupart des grands constructeurs automobiles proposant désormais une forme de modèle de voiture électrifiée. Mais pour véritablement réussir dans l’espace EV, les équipementiers doivent collaborer et innover à tous les niveaux de la chaîne de valeur pour développer et produire les meilleures technologies et produits finaux. Alors, comment et où commence ce processus?

L’un des bancs d’essai les plus efficaces pour la collaboration dans la conception et l’ingénierie des futures voitures de route se trouve sur les circuits et dans les paddocks de la Formule 1. Vous seriez pardonné de supposer que le bruit et la puissance des moteurs de F1 ne seraient pas entièrement propices aux innovations en matière de mobilité plus propre, mais le sport abrite en fait les transmissions hybrides électriques les plus puissantes et les plus efficaces au monde. Prenons une voiture de Formule 1 roulant à 300 km / h par exemple, ce véhicule a une grande réserve d’énergie potentielle qui peut être récupérée par le groupe motopropulseur et le système de freinage; générant des frottements et de la chaleur mais aussi de l’énergie électrique pouvant être utilisée par le moteur électrique de la voiture. Avec un groupe motopropulseur hybride électrique, cette énergie est stockée dans la batterie embarquée et déployée une fois que le véhicule accélère en sortie de virage, ce qui rend la voiture extrêmement efficace et puissante. Nous aimons décrire la Formule 1 comme un véritable «laboratoire sur roues» – un lieu pour développer et tester la prochaine génération de technologies hybrides-électriques dans le cadre de notre partenariat technique avec Renault DP World F1 Team. Nous reprenons ensuite nos connaissances dans le processus d’ingénierie et de développement des véhicules de production sur nos routes. Bien que ce processus ne soit pas toujours visible, il constitue une source essentielle d’innovation et d’expertise en ingénierie qui fait progresser le développement de technologies et de matériaux, aidant les constructeurs automobiles à produire des véhicules électriques qui répondent aux besoins et aux exigences des consommateurs actuels et futurs.

Un axe majeur de notre partenariat technique avec Renault DP World F1 Team s’efforce de transférer les innovations technologiques hybrides des circuits aux futures voitures de route. Ce partenariat donne à nos équipes d’ingénierie et à celles de Renault l’opportunité de co-concevoir et d’accélérer ces technologies, en travaillant ensemble pour optimiser les performances de la voiture de course sous la pression du jour de course. Testés sous une telle tension sur piste, nous pouvons alors être sûrs que ces matériaux résisteront à l’usure quotidienne de la route. Notre solution Nomex® en est un excellent exemple – en Formule 1, l’isolation en papier Nomex® peut être trouvée incorporée dans les groupes électrogènes de pointe de la voiture en tant qu’isolant électrique efficace, permettant au système de fonctionner plus chaud, plus vite et plus longtemps. Cela maximise l’efficacité thermique et réduit considérablement le risque de problèmes potentiels d’isolation électrique le jour de la course. Avec le MGU-K (Motor Generator Unit – Kinetic) fournissant 161 BHP et tournant à un maximum de 50000 tr / min, la chaleur et le stress sur le moteur sont intenses. Le matériau Nomex® peut assurer la sécurité du moteur et, lorsqu’il est placé dans une voiture de route, vous garantira d’avoir les matériaux les plus fiables pour une longue durée de vie. Nous avons pris les succès de Nomex® dans les environnements extrêmes de la Formule 1, en tant que leader du marché de l’isolation des doublures de fente pour moteurs électriques, et en avons fait la norme pour les moteurs électriques de voitures particulières, en ciblant des performances ultra-élevées dans les plus petits, les plus légers et les plus transmissions électriques hybrides fiables.

S’il est essentiel d’augmenter le rendement thermique des moteurs électriques hybrides pour améliorer la durabilité, il en va de même pour la réduction du poids du véhicule. Les équipes de Formule 1 se donneront beaucoup de mal pour réduire le poids de la voiture en grammes, les plus petits gains contribuant tous à des améliorations progressives des temps au tour. Des matériaux tels que Kevlar® et Kapton® – deux produits développés par DuPont – fournissent la résistance et l’isolation thermique ou électrique selon les besoins, à des poids nettement plus légers que les autres matériaux de remplacement. Bien que ces matériaux puissent initialement trouver une utilisation dans les voitures de F1 alors que nous explorons et repoussons les limites de l’innovation, ils jettent ensuite les bases pour que les OEM utilisent la légèreté comme méthode pour augmenter l’autonomie des véhicules et réduire l’anxiété des consommateurs.

Le KERS (Kinetic Energy Recovery System) est un autre exemple de la manière dont les sciences des matériaux peuvent bénéficier massivement au développement de la transmission hybride. Initialement utilisé en F1 de 2009 à 2013, le système hybride électrique capturait l’énergie cinétique de la voiture pendant le freinage et la stockait dans la batterie pour que le conducteur l’utilise plus tard. Présentant la «technologie verte» dans le sport, KERS a permis aux pilotes de F1 d’augmenter leur puissance de 10%. Des sources d’énergie hybrides encore plus efficaces sont maintenant entrées dans le sport automobile, comme le système de récupération d’énergie moderne ERS (Energy Recovery System) que l’on trouve sur les voitures de F1 actuelles, et cette plate-forme de développement continue d’influencer les systèmes de récupération d’énergie de la prochaine génération. En tant que tel, nous avons depuis constaté un afflux de la technologie ERS dans les véhicules de tourisme hybrides-électriques, convertissant l’énergie cinétique en énergie électrique pour aider à alimenter les moteurs électriques et à améliorer l’économie de carburant. Un tel système est déployé sur la plateforme Renault E-Tech, comme la Clio E-Tech, ainsi que sur les modèles hybrides rechargeables Captur et Megane E-Tech qui réduisent considérablement les émissions de CO2 et offrent des plages d’économie de carburant WLTP allant jusqu’à 188,3. mpg et 217.3mpg respectivement.

Alors que les fabricants explorent des moyens d’utiliser de nouveaux matériaux et technologies, ils envisagent souvent la collaboration et le partenariat avec des pairs et des fournisseurs de l’industrie pour rationaliser le processus d’innovation. Apporter des perspectives, une expertise et des ressources extérieures est une étape essentielle pour rendre les percées nécessaires et faire des stratégies de VE un succès. En tant que partenaires stratégiques de tous nos clients, nous comptons sur nous pour catalyser l’innovation. L’électrification automobile étant devenue une mégatendance au cours de la dernière décennie, il est tout à fait normal que l’exploration des matériaux et des technologies dans l’espace des véhicules électriques soit au cœur de notre programme automobile plus large. En plus de travailler avec Renault DP World F1 Team, nous travaillons également en étroite collaboration avec nos clients pour aider à créer une technologie de pointe qui permettra des véhicules plus légers, des moteurs électriques plus efficaces, des batteries durables et fiables, le tout avec une sécurité du conducteur améliorée. surfez sur la confiance des consommateurs et préparez-vous aux besoins futurs.

Les experts du secteur prévoient que le marché des véhicules électriques continuera de croître à un rythme rapide au cours de la prochaine décennie, avec des ventes estimées à une augmentation de 36% rien qu’en 2021. Cette demande continuera de modifier les priorités des constructeurs automobiles. Ce changement de priorités exigera des technologies et des matériaux plus récents, plus avancés et plus complexes. Les constructeurs automobiles mondiaux se tournent et continueront de se tourner vers les plateformes de sport automobile telles que la Formule 1 pour engager et accélérer le développement de nouvelles technologies. La pression intense de la Formule 1 crée les transmissions électriques hybrides les plus efficaces, propres et puissantes au monde. DuPont et Renault DP World F1 Team continueront de se positionner en tête de cette saine compétition.

Pour en savoir plus sur le partenariat technique entre ces deux organisations leaders inscrivez-vous maintenant pour voir notre table ronde gratuite. Cet événement a lieu le 19 novembre 2020, mais sera également disponible sur demande.