Quel est le moyen le plus économe en énergie pour rester au chaud ? Alors que le coût du chauffage de nos maisons augmente, c’est une question qui taraude l’esprit de nombreuses personnes. Les ingénieurs de Ford ont été chargés de répondre à la même question dans le cadre d’un projet visant à améliorer l’autonomie des véhicules électriques (VE).
En ce qui concerne le chauffage des véhicules électriques, de l’air chaud peut être soufflé dans l’habitacle à l’aide de la climatisation. Il est également possible de chauffer des surfaces. Il peut s’agir de surfaces avec lesquelles les occupants sont en contact direct, ou de panneaux qui diffusent de la chaleur vers le conducteur et les passagers.
Ces deux systèmes nécessitent une batterie, mais les ingénieurs ont découvert qu’avec des surfaces chauffantes, la consommation d’énergie pour le chauffage de l’habitacle pouvait être réduite de 13 % par rapport à une climatisation standard, et que l’autonomie du véhicule pouvait être augmentée de 5 % pour une charge normale. 1 Cette différence pourrait se traduire par des centaines de kilomètres supplémentaires par an.
« Nous savons tous que si les portes ou les fenêtres sont ouvertes lorsqu’il fait plus froid dehors, la température à l’intérieur du véhicule baisse. C’est particulièrement vrai pour les fourgonnettes de livraison, car les conducteurs font de fréquents dépôts et la chaleur générée par la climatisation se perd plus rapidement, alors que les surfaces chauffées restent chaudes« , a déclaré Markus Espig, ingénieur système, Ingénierie des systèmes de propulsion, Centre de recherche et d’innovation Ford Europe. « La réduction de la consommation d’énergie permet non seulement d’améliorer l’autonomie, mais aussi de réduire les coûts et de faire en sorte que notre mode de déplacement soit plus durable. »
La recherche a été menée dans le cadre du projet CEVOLVER (Connected Electric Vehicle Optimised for Life, Value, Efficiency and Range) de la Commission européenne, qui s’est déroulé d’octobre 2018 à octobre 2022. 2 Le projet a été conçu pour contribuer à informer sur la façon dont les nouveaux VE sont construits et à la création de mises à jour logicielles pour les VE déjà en circulation. Les résultats des tests de gestion de la chaleur ont alimenté le développement des futurs véhicules de Ford.
D’ici 2026, Ford Europe prévoit de vendre 600 000 VE par an, soutenant ainsi l’objectif mondial d’une production annuelle de plus de deux millions de VE, également d’ici 2026.
Comment le test a été réalisé ?
Les ingénieurs ont équipé un Ford E-Transit entièrement électrique d’accoudoirs, de tapis de sol, de panneaux de porte, de pare-soleil et d’un panneau sous le volant chauffants. 3 Le test a consisté à effectuer des livraisons de colis, des livraisons de marchandises spéciales et le travail d’une journée d’un artisan à 350 km de là, sur les routes de Cologne et de ses environs, en Allemagne. Les essais se sont déroulés en hiver et en été, sur des routes sèches et humides, ainsi que par forte pluie et vent, reflétant l’expérience inégalée de Ford en matière de besoins des acheteurs de fourgons.
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La recherche a également montré que les changements de conditions météorologiques, de trafic et de routes peuvent affecter l’autonomie. L’intégration de ces données dans le calculateur d’autonomie pourrait permettre de prévoir l’autonomie avec plus de précision en temps réel. Pour les véhicules commerciaux, ces données de conduite agrégées pourraient être utilisées comme un « prédicteur d’autonomie de flotte », afin d’estimer la demande d’énergie pour un itinéraire spécifique.
Parmi les autres technologies testées par les ingénieurs de Ford et susceptibles d’offrir des améliorations significatives en termes d’économie d’énergie et de gain de temps, on compte les suivantes :
- Un récupérateur de chaleur qui prend la chaleur perdue de l’unité d’entraînement électrique et l’utilise pour chauffer l’habitacle et/ou le bloc-batterie.
- Un système de refroidissement de la batterie qui permet un refroidissement et un pré-conditionnement efficaces de la batterie.
- L’éco-routage, associé à la recharge automatique, calcule l’itinéraire optimal, y compris les arrêts de recharge, afin de tirer le meilleur parti de l’autonomie du véhicule.
- La charge rapide intelligente pré-refroidit ou préchauffe la batterie avant la prochaine charge rapide.
- La fonction de conditionnement du groupe motopropulseur maintient les composants de l’unité d’entraînement électrique à la température la plus optimale sur le plan énergétique.
La recherche CEVOLVER fait également suite à des tests effectués par Ford sur la façon dont la consommation d’énergie peut être réduite sur les véhicules électriques, par exemple en utilisant l’éclairage intérieur pour rendre l’habitacle plus frais ou plus chaud. Parmi les technologies avancées d’économie d’énergie qui équiperont les futurs véhicules électriques Ford, on retrouve la pompe à chaleur à injection de vapeur qui équipe la nouvelle Ford E-Transit Custom entièrement électrique. 4
Outre le développement de futures technologies d’amélioration de l’autonomie, Ford propose déjà une série de fonctionnalités utiles pour optimiser les performances de ses véhicules électriques actuels. Les Mustang Mach-E et E-Transit proposent un système de pré-conditionnement programmé qui permet d’optimiser à distance la température de l’habitacle et de la batterie alors que le véhicule est encore en charge avant le départ. Le véhicule évaluera les conditions météorologiques pour décider de la puissance nécessaire pour les porter à température avant une heure de départ prédéfinie par le propriétaire. Ford estime qu’un E-Transit à moitié chargé dans une température extérieure de 0° C conservera 75 % de son autonomie si elle est préconditionnée, contre 66 % si elle est utilisée sans. Les véhicules électriques Ford offrent également des modes de conduite sélectionnables 5 pour réduire la demande d’énergie et augmenter l’autonomie, ainsi que la possibilité de récupérer l’énergie au freinage.
