Conceptions optimisées pour l'acier, ciblées pour le développement des véhicules électriques

Texte : www.automotivemanufacturingsolutions.com

Les développeurs et fournisseurs de matériaux cherchent constamment des moyens pour offrir des avantages aux constructeurs, alors que la concurrence s'intensifie avec l'arrivée régulière de nouveaux modèles sur le marché. Les spécialistes de l'acier ont déjà identifié des solutions rentables à hautes performances pour s'assurer que leurs produits sont largement utilisés, mais quels sont les points d'amélioration des véhicules électriques les plus importants et à quel niveau les experts en matériaux peuvent-ils booster les constructeurs ?

Une couverture à 360°

« Le rapport entre les performances et le poids est central », précise Robert Ström, Spécialiste senior de la conception, Automobile, SSAB. « C'est le premier équilibre à viser. Pour convaincre les constructeurs automobiles d'utiliser nos produits, nous avons besoin du meilleur équilibre. Ensuite, nous pouvons nous intéresser à d'autres domaines, comme par exemple la réduction des coûts et l'impact sur l'environnement pour proposer une couverture à 360°.

SSAB a fait de l'optimisation de l'équilibre entre performances et poids une priorité, ce qui a mené à la production de nuances plus fines, plus légères et plus robustes. Sur le marché des véhicules électriques, il est primordial de maintenir le poids aussi bas que possible tout en s'assurant que la matière se comporte comme prévu, surtout que les attentes des clients concernant la prochaine génération de véhicules électriques sont élevées, aussi bien en termes d'autonomie que de performances.

R. Ström met en avant le vaste portefeuille d'aciers SSAB à haute limite d'élasticité (AHSS), méticuleusement mis au point pour offrir le meilleur rapport performances/poids possible. Il ajoute que SSAB fournit des aciers AHSS spécifiques en fonction des objectifs des constructeurs, stratégie particulièrement appréciée par les fabricants lorsqu'ils développent leurs gammes.

En plus du rapport entre performances et poids, la rentabilité est également un aspect crucial à prendre en compte pour les matériaux utilisés dans les véhicules électriques. Jonas Adolfsson, Business Development, Mobility Manager chez SSAB, explique que c'est en maintenant des prix bas que les fabricants européens pourront concurrencer les constructeurs chinois qui inondent le marché de nouveaux véhicules électriques à prix plus abordables.

Jonas Adolfsson, Business Development, Mobility Manager, et Robert Ström, Senior Design Specialist, chez SSAB.

D'une manière générale, le prix des voitures augmente en raison des technologies de pointe dont elles sont équipées. Nous devons donc trouver des moyens de faire des économies sans faire l'impasse sur ces technologies », poursuit J. Adolfsson. « Il faut que les véhicules électriques soient moins chers à fabriquer et moins chers à l'achat, mais présentent d'excellentes performances. Or, les solutions en acier peuvent aider pour tous ces aspects. »

La sécurité est un autre aspect crucial qu'il convient de prendre en considération. Les constructeurs automobiles ne doivent rien négliger. J. Adolfsson décrit cette démarche comme un équilibrage complexe dans les conceptions de véhicules électriques. De ce fait, il souligne la nécessité d'impliquer des spécialistes en matériaux dès les premières étapes de conception.

Protection des cellules

« Avant l'avènement des véhicules électriques, je m'ennuyais un peu comme concepteur : de trop nombreuses voitures sur le marché se ressemblaient », se rappelle R. Ström. « Aujourd'hui, la conception part dans des directions très différentes et ce qui fait l'attrait d'être concepteur c'est qu'il y a beaucoup à faire et qu'on peut faire la différence. Mais ce n'est pas toujours simple de trouver les bonnes solutions pour le bon véhicule. »

L'avènement des véhicules électrique a également entraîné de nouveaux défis pour R. Ström et son équipe. Par exemple, comme le moteur n'est plus à l'avant du véhicule, les zones de déformation des véhicules électriques doivent être revues. La distribution du poids change, car la plupart des composants lourds sont centralisés dans le plancher du véhicule où se trouvent les batteries. De plus, il ne faut aucune intrusion dans les cellules, donc il faut impérativement les protéger sous tous les angles. Ce n'est pas évident, particulièrement en cas d'impacts latéraux.

Enfin, comme les constructeurs automobiles recherchent des autonomies plus longues, des performances plus élevées et davantage de technologies pour de meilleures expériences utilisateur supérieures, les développeurs de matériaux doivent pouvoir rapidement proposer des solutions adaptées à chaque partie du véhicule. Selon R. Ström, le seul moyen d'y arriver consiste à être impliqué dès les premières étapes de conception.

« Parce que nous sommes spécialistes des matériaux, il faut vraiment nous impliquer dès le début d'un projet de véhicule électrique » souligne-t-il. « Les avantages peuvent être énormes, en termes de sécurité, de performances et de coût. Nous sommes convaincus que l'acier présente le potentiel pour les meilleurs résultats. Et si nous pouvons aider une entreprise à obtenir une amélioration sur un de ces aspects, elle aura un avantage clair au lancement sur le marché. »

Faire disparaître les problèmes de rentabilité

La dernière génération de véhicules électriques sur le marché d'aujourd'hui est bourrée d'électronique. Ce confort dans l'habitacle est une bonne chose, pour le consommateur comme le constructeur. Les fabricants de voitures trouvent ainsi de nouvelles manières de générer des profits en apportant ces technologies intégrées, nouvelle frontière en matière de revenus. R. Ström s'attend à ce que cette tendance ait des retombées pour l'ensemble du secteur.

« Un des plus gros problèmes pour les fabricants, c'est la rentabilité », explique-t-il. « Faire simple, c'est mieux et des conceptions simples contribuent à réduire les coûts. Mais comme cela ne séduira pas toujours le client, il faut conserver une conception ambitieuse, mais avec des solutions en acier rentables, comme le roulage de profils en aciers martensitiques.

« Il existe de nombreux autres aspects sur lesquels nous travaillons. » J. Adolfsson est d'accord et pense que les constructeurs feront encore plus d'économies lorsque les spécialistes en matériaux comme SSAB seront en mesure de penser le véhicule dans son ensemble, car chaque élément peut avoir des effets sur les autres. Cela pourrait aussi conduire à des améliorations dans d'autres domaines, comme la diminution des émissions sur l'ensemble de la chaîne de valeur.

« Nous maintenons que l'acier permet les meilleures solutions pour un résultat rentable et performant à l'ère des véhicules électriques », souligne-t-il. « Il y a énormément de potentiel pour de grands défis et SSAB est bien placée pour aider à repousser les limites de la conception des véhicules électriques. »