Electrification des fonctions et des auxiliaires

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1 Electrification des fonctions et des auxiliaires DAS «Chaines de Traction et Gestion de l Energie» Plénière du DAS CTGE Flins, le 15 décembre 2016

2 Electrification des véhicules automobiles Quand on parle de véhicules électrifiés Source : PSA Source : Renault on pense véhicules électriques ou hybrides 2

3 Electrification des véhicules automobiles 2015 Véhicules légers monde 2025 BEV; 0,3 Diesel PHEV; 0,8 BEV; 2,4 Diesel MHEV; 4,6 FCEV; 0,3 Gasoline PHEV; 0,1 Gasoline HEV; 0,5 Diesel; 18 Gasoline; 79,6 Gasoline PHEV; 5,3 Gasoline HEV; 3,1 Diesel; 7,6 Gasoline MHEV; 17,5 Gasoline; 54,4 Source : scénario «green constraint» BIPE / PFA

4 Electrification des véhicules automobiles Mais ce n est pas que ça Source : Valeo Assistance au parking Suralimentation Source : PSA Confort thermique Connectivité, IHM Source : PSA Source : Renault Et d autres 4

5 Répartition des usages électriques hors hybride (%) Eclairage Pompe Carburant Lunette chauffante Siège chauffant Quelques ordres de grandeur Ventilation habitacle Pompe à eau Ventilateur façade Pompe à vide Direction assistée Chauffage additionnel Les consommateurs électriques, hors traction 30% 25% 20% Puissance Moyenne 15% 10% 5% 0% Puissance (W) 5

6 Quelques ordres de grandeur Les enjeux consommation Les besoins de puissance en traction Traction Echappement Eau Traction Pertes Traction Résistance Paramètres Rendement GMP Masse Résistance au roul t Crr Aéro SCx (m²) Conso Electrique (W) Gains Sur cycle WLTP Base % 1,2g -100 kg -1 kg/t -10 dm² -100 W 3,5-6g 2g 5g Gains en conso client 1% (~0,05L/100km) 0,2-0,35 L/100km 0,1 L/100km 0,25 L/100km 1,5g 0,08 L/100km Besoin aux roues Cycle Route Autoroute Accélération ~6-7 kw ~10-15 kw ~25-30 kw Jusqu à la Pmax 6

7 12 V 48 V 120 V 200 V 400 V+ Quelques ordres de grandeur Les consommateurs électriques de traction Chevrolet Bolt 1-5 kw 0,5-1 kwh kw 0,5-1 kwh Thermique kw 1-2 kwh Micro Hybrid kw 5-15 kwh Mild Hybrid > 50 kw kwh Full Hybrid (HEV) Full Electric (BEV) Full Plug-in Hybrid (PHEV) Renault Zoe Démarrage Génération STT Récup/Boost Traction 7

8 Les enjeux La réduction du CO2 Passe par l «hybridation», plus ou moins importante Inclut la récupération d énergie : Liée à la dynamique véhicule : décélération, freinage, Liée aux pertes : thermiques, Introduit une variabilité sur la gestion du réseau de bord Nouvelles lois de gestion d énergie Coexistence de plusieurs tensions à bord Mais c est aussi l ouverture vers de nouvelles fonctions Direction assistée : assistance parking, conduite autonome Freinage électrique : récupération d énergie, usure, particules,... 8

9 L électrification, un vaste terrain de jeu Véhicule GMP Solar roof Webasto Moteur roue Michelin Valeo i-stars Valeo e-charger Audi e-rot Bosch ibooster Faurecia EDST CAMLESS Freevalve Ouvrants motorisés Récupération d énergie Renault F1 IHM, connectivité ADAS Capteurs / Caméras Bosch 9

10 Exemples Peugeot 508 RXH Gain CO 2 via l hybridation (Auto) Dynamique véhicule améliorée (Sport) Roulage électrique (ZEV) Mode 4x4 basse vitesse (4WD) Source : PSA 10

11 Exemples Le moteur roue de Michelin (projet ID4Car) Compacité, nouvelles architectures véhicules Roues indépendantes (différentiel ) Récupération d énergie Source : Michelin 11

12 Exemples Distribution Désactivation de cylindre Changement de cycle thermodynamique Modification du taux de compression Compacité GMP Allègement 12

13 Exemples Thermoélectricité (projet Renoter) Récupération de chaleur (effet Seebeck) Un enjeu de 2 à 5% de consommation en fonction des technologies et des usages Challenges sur Les matériaux (cout, efficacité, tenue, ) L intégration globale (échappement, électrique, ) Gas Source : Valeo 13

14 Les clefs de succès L intégration organique (compactage, masse) L intégration électrique Réseau électrique, CEM, Le soft L intégration de fonctions Enrichissement technologique mais pour de nouvelles prestations Les contraintes Coût : développement / industrialisation / fabrication Fiabilité des composants Le bilan énergétique L acceptation client 14