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De nouveaux matériaux pour des véhicules électriques plus légers

Les matériaux avancés sont essentiels pour réduire encore la consommation des véhicules électriques (VE), tout en maintenant leur sécurité et leurs performances. Un projet financé par l'UE a accéléré le développement des matériaux légers hautement résistants qui peuvent servir pour les composants structurels des VE du futur.
De nouveaux matériaux pour des véhicules électriques plus légers
Les voitures de chaque nouvelle génération de véhicules électriques sont de plus en plus grandes et lourdes pour en améliorer la sécurité et le confort. L'utilisation de matériaux légers peut compenser le poids des systèmes d'alimentation et des autres composants, améliorant l'efficacité des véhicules et augmentant leur autonomie entre les recharges.

À ce jour, les matériaux légers comme les plastiques renforcés aux fibres de carbone ont été utilisés principalement dans les voitures haut de gamme à hautes performances, avec des coûts relativement élevés. Le projet ENLIGHT (Enhanced lightweight design), financé par l'UE, a développé un ensemble de matériaux légers à faible empreinte carbone pour VE.

L'équipe a ciblé une production en moyenne série de véhicules quatre places ultra compacts destinés à une mise sur le marché dans les prochaines huit à douze années. Les chercheurs ont travaillé sur la configuration du véhicule dans son ensemble, en divisant la recherche pour couvrir les principaux éléments contribuant au poids total. La conception a porté sur un module avant, un module plancher central, une porte avant, un cadre et un système de suspension, ainsi qu'un châssis intégré.

Les chercheurs ont étudié des matériaux hautement avancés, notamment des composites à matrice thermoplastique, des composites renforcés de fibres, des hybrides avancés et des matériaux sandwich, ainsi que des composites à base de biomatériaux et de matériaux renouvelables. L'équipe a suivi une approche holiste prenant en compte les performances, la fabrication, le coût et l'empreinte écologique. De plus, le projet a intégré des résultats importants d'autres projets pour augmenter ses chances de succès.

Les chercheurs ont évalué plusieurs technologies de fabrication comme le moulage rapide par transfert de résine, le thermoformage ou un processus hybride de tamponnage/moulage par compression. Leur validation sur des composants et des éléments simples des modules a montré la rentabilité de ces méthodes pour la production de VE en moyenne série.

L'utilisation de nouveaux matériaux légers a permis de réduire significativement les poids, jusqu'à 50% par rapport aux produits commerciaux. La réduction des coûts et de l'empreinte écologique des VE permettra leur production en masse et leur adoption sur le marché. Cela aura pour conséquence de réduire significativement l'impact environnemental du trafic routier.

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Mots-clés

Véhicules électriques, matériaux légers, ENLIGHT, thermoplastique, moulage