La voiture de demain: Les plastiques appuient sur le champignon
La batterie, objet de toutes les attentions
Passage du moteur thermique vers la propulsion 100 % électrique ou vers des solutions hybride… En réponse aux nouvelles contraintes réglementaires ainsi qu’aux mesures de restriction de circulation décrétées par certaines grandes métropoles, les constructeurs n'ont d’autre choix que d’innover en matière de systèmes de propulsion alternatifs. Et les annonces de lancement de nouvelles voitures électriques se multiplient partout dans le monde. Chez les uns comme chez les autres, la batterie, fait l’objet de recherches intensives. Le défi actuel est d'améliorer encore les performances de cet objet lourd et complexe, de réduire son poids et son encombrement tout en abaissant son prix. Parmi les différentes technologies en développement, les batteries « tout solide » lithium métal polymère sont particulièrement prometteuses.
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Nouveaux usages, nouveaux produits
Vé
Air propre et nouvelle èrePour réduire leurs émissions polluantes, les voitures thermiques de demain auront donc des moteurs de cylindrée de plus en plus faible (« downsizing »), mais aux performances constantes. Cette évolution induit des compartiments moteurs encore plus résistants à la chaleur, à la pression et aux sollicitations thermiques et mécaniques. |
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Les industriels et équipementiers automobiles cherchent à développer des matériaux de haute technologie pour ces nouvelles voitures propres. Passer de la propulsion à essence à la propulsion électrique implique aussi des bouleversements dans la conception des véhicules. Pour intégrer les pièces spécifiques à l’électrification (moteurs, batteries), les constructeurs ont recours à des plastiques, au niveau de la structure, pour permettre des gains de poids suffisants et optimiser le ratio poids/puissance.
Keep in touch
Les voitures partagées amènent les constructeurs automobiles à revoir leurs exigences à l’égard des matériaux ; Utilisateurs multiples, pièces très fréquemment manipulées à l’intérieur comme à l’extérieur… L’impact du « car sharing » donnera lieu à l’introduction de nouvelles matières et de nouveaux revêtements en polymères pour tenter de préserver un environnement sain dans l’habitacle. Des polymères isolants pourraient également jouer un rôle pour garantir la conformité électromagnétique des véhicules ou participer efficacement à la protection anti-piratage des données embarquées
Les matières plastiques permettent déjà de concevoir des pièces de carrosserie ou d’habillage qui limitent au maximum le risque de rayures accidentelles et sont faciles à nettoyer : peintures auto nettoyantes, revêtements fluorés Téflon/PTFE sur les textiles de siège et les tapis, textiles anti microbiens, anti allergènes, etc.
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A plus long terme des surfaces polymères bio-inspirées aux propriétés de mémoire de forme plus performantes ainsi qu’une nouvelle génération de capteurs plus sensibles pourraient voir le jour sur certaines pièces des voitures de grandes séries. Pour la réparation des surfaces intérieures et extérieures, la recherche redouble sur la conception de matériaux polymères auto-cicatrisants capables de réparer des micro-rayures.
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La plastronique : intelligence intra-matériau
Avant d’être tout à fait autonome, la voiture de demain sera connectée pour piloter ses équipements (systèmes d’assistance à la conduite, capteurs, boîtie
rs électroniques, etc.) et pour communiquer avec le monde extérieur (GPS, wi-fi, téléphonie, etc.)… Très innovante dans les process qu’elle met en œuvre, cette nouvelle discipline à mi-chemin entre la plasturgie et l'électronique a pour but d'apporter de l'intelligence aux pièces plastiques constitutives des interfaces homme/machine. Son principe : se débarrasser des cartes électroniques pour intégrer leurs fonctions directement à l'intérieur des pièces plastiques. La plastronique connaît déjà un succès grandissant pour la fabrication des circuits imprimés et des nombreux éléments électroniques de plus en plus présents dans la voiture connectée. Sa simplicité séduit les industriels : plus besoin de circuit imprimé à visser ni de câbles à souder pour relier la carte électronique au boîtier.
Le nombre d'opérations d'assemblage réduit diminue d'autant le risque de rebuts en production. Dans le secteur automobile, c’est la marque BMW qui a ouvert la voie en équipant ses volants de pièces issues de la plastronique. Après un essai concluant, le constructeur a commencé à envisager de personnaliser ses volants en leur conférant différentes options. Le constructeur allemand avait été l'un des premiers industriels à faire le pari de la plastronique avec les comodos de ses motos K1300R et K1300S. Fabriquée aujourd’hui en grande série, une seule pièce plastique située à côté de la poignée regroupe désormais le klaxon, les clignotants, le démarreur. Et il suffit de changer le parcours du laser pour personnaliser les fonctions du comodo selon le pays ou les options choisies par le client.
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Une usine à... Idées !
La con
duite totalement autonome d’un véhicule capable d’amener seul ses occupants d’un point A à un point B n’est pas envisagée avant 2025/2030. Mais aujourd’hui, les dispositifs d’aide à la conduite rendent déjà le véhicule partiellement autonome dans certaines conditions, sur autoroute ou pour les manœuvres de parking notamment. Mercedes Benz et Volvo font partie des constructeurs particulièrement en pointe dans ce domaine. Mais tous travaillent déjà ardemment sur de nouvelles pistes concernant notamment la nouvelle conception des habitacles. A Munich, les équipes de R&D de BMW planchent déjà sur des solutions pour permettre aux automobilistes d’utiliser leur temps de manière efficace lorsqu’ils sont coincés dans les embouteillages.
L'émotion bien-être
Outre-Atlantique, Ford a décidé de mener une expérience à mi-chemin entre la communication et la recherche sur un véhicule capable de mesurer nos é
motions ; prototype unique combinant intelligence artificielle et capteurs sensoriels, une Ford Focus RS a pour mission de mesurer les pics d'émotion de ses occupants selon les situations de conduite. En France, Renault Symbioz Concept, concept-car de la firme au losange, concrétise l'idée de maison nomade. Son habitacle multi-usage où règnent en maître des matières plastiques haut de gamme propose de vivre une nouvelle expérience avec un véhicule désormais au cœur d'un écosystème centré sur l'humain. Cette voiture autonome est pensée comme une véritable extension de la maison. Formes, couleurs, matières, fonctionnalités… Tout est fait pour donner l’impression de ne jamais quitter son salon.
Mieux, elle peut même s’intégrer dans une maison à laquelle elle ajoute une petite pièce cosy. On connaissait la voiture en tant que prolongement du moi, avec Symbioz, elle devient une extension du « chez moi »
A quand les voitures volantes ?
C’est la question que s’est posé Sebastien Thrun, professeur à Stanford, directeur du Stanford Artifical Intelligence Lab et ancien de la Darpa (section de recherche de l’armée américaine). Pionnier dans la recherche et développement des voitures autonomes et volantes (notamment avec son travail sur la Google Car), il l’est aussi désormais dans la formation des conducteurs et conductrices de demain. Sebastien Thrun propose, depuis mars 2018 et via la plateforme Udacity, des cours de conduite sur voiture volante. Les participants peuvent se former à la robotique des drones, apprendre à coder des logiciels de pilotage de voitures volantes et d’aéronefs, et bien sûr s’exercer à la conduite grâce à un simulateur de vol.
Alors que lors du dernier CES à Las Vegas, le taxi volant de la startup allemande e-Volo, Volocopter, complétait un essai concluant, Uber réfléchit sérieusement à créer une flotte de véhicules volants, et Airbus a maintenu son aéronef électrique, Vahana, 53 secondes dans les airs, après seulement 2 ans de R&D.
Les matériaux polymères pour la mobilité du futur
Congrès international Sfip-Sia - 19-20 septembre 2018, Bordeaux.
Co-voiturage, car-sharing, voitures électriques, connectées, autonomes seront la mobilité de demain personnelle comme collective.
