Schaeffler développe des innovations haute tension pour les camions légers et lourds sous tension de demain. À l’avenir, il y aura de plus en plus de camions commerciaux équipés de groupes motopropulseurs électriques sur les routes, car les constructeurs de camions prendront des mesures pour réduire de 15 % les émissions de CO2 d’ici 2025, comme l’exige l’UE. D’autres réductions sont obligatoires pour 2030. « Sans l’industrie du transport et de la logistique à bord, il ne sera pas possible d’atteindre les objectifs climatiques mondiaux », a déclaré Matthias Zink, PDG de Schaeffler Automotive Technologies. Environ 60 % de tous les trajets en camion sont inférieurs à 500 kilomètres et se situent donc dans la gamme des camions électriques à batterie sur une seule charge. Les camions électriques sont également une solution de transport d’articles à zéro émission et à faible bruit qui ne sera pas enfreint par des contraintes d’entrée de véhicules en centre-ville très strictes. Un autre avantage des camions électriques par rapport aux camions équipés de moteurs à combustion interne est la capacité de récupérer de l’énergie dans le trafic urbain intermittent. « Le monde a besoin de technologies d’électrification innovantes exactement du type de celles proposées par des fournisseurs comme Schaeffler », a déclaré Zink. Pour faciliter la transition vers des groupes motopropulseurs étonnants, Schaeffler a en fait créé une nouvelle famille de produits ingénieux de moteurs électriques refroidis à l’huile. Ceux-ci seront exposés pour la toute première fois à l’IAA Transportation 2022 à Hanovre. L’entreprise présentera également son innovation en matière d’appareils électroniques de puissance 800 V, ainsi que des composants et des systèmes de gestion thermique dans les automobiles industrielles.
Nouveauté de la maison des moteurs électriques, les systèmes d’appareils électroniques de puissance 800 V
Les tout nouveaux moteurs électriques hautes performances de Schaeffler sont évolutifs, efficaces et exceptionnellement robustes. Remarquablement, ils ont un rendement supérieur à 97 % et une puissance d’entraînement constante d’environ 300 kW, des caractéristiques rendues possibles par un ingénieux système de refroidissement d’huile mis au point par les spécialistes des moteurs électriques de Schaeffler. Une autre caractéristique clé est la technologie d’enroulement d’onde utilisée dans les stators. Schaeffler est l’une des rares entreprises dans le monde à avoir maîtrisé cette toute nouvelle technologie de bobinage, qui se traduit par des moteurs électriques à très haute densité de puissance. « Nous utiliserons nos connaissances substantielles en matière de mobilité électrifiée pour apporter une contribution décisive à la décarbonation des voitures de société », a déclaré le Dr Jochen Schröder, responsable de la mobilité électrique chez Schaeffler. Schaeffler établit ses moteurs électriques dans différentes séries évolutives pour couvrir toutes les classes de puissance de manière rentable malgré les volumes de production d’entraînements électriques relativement faibles dans le secteur des voitures d’entreprise. Les moteurs seront utilisés dans des voitures sur route et hors route, des entraînements entièrement électriques et hybrides, et dans des configurations d’essieu électrique et d’entraînement central. Ils sont également spécialement conçus pour répondre aux exigences de durée de vie des voitures utilitaires.
Les premiers moteurs électriques de Schaeffler pour véhicules utilitaires entreront déjà en production en 2023. Cette deuxième famille de moteurs 800 V refroidis par eau offre une puissance constante optimale de 180 kW et produit un couple optimal de 950 newtons-mètres. Ces moteurs comprennent des enroulements de stator en épingle à cheveux, que Schaeffler produit en interne.
Pour fonctionner et fournir des performances optimales, les groupes motopropulseurs électriques nécessitent également une électronique de puissance. Schaeffler développe des unités d’électronique de puissance particulièrement adaptées aux besoins des camions industriels. Ils sont basés sur la technologie du carbure de silicium et conçus pour des tensions d’environ 850 V et des courants effectifs de 600 A (charge de pointe) et 400 A (charge constante). Habitant un volume de 12,4 litres, cette innovation atteint une densité de puissance peu encombrante de plus de 40 kW par litre. Toutes les pièces électriques et mécaniques sont développées pour les kilométrages considérablement plus élevés nécessaires aux poids lourds commerciaux. Le système d’appareils électroniques de puissance peut également être connecté à l’alimentation électrique embarquée standard de la voiture au moyen d’une connexion à courant continu 24 V.
L’innovation en carbure de silicium offre de nombreux avantages pour les applications automobiles industrielles, y compris des fréquences de changement plus élevées , dissipation thermique améliorée et puissance de sortie continue élevée. Tous ces avantages s’ajoutent à l’efficacité du groupe motopropulseur électrique considérablement améliorée. Les simulations effectuées par Schaeffler montrent qu’un système d’entraînement composé d’un moteur électrique, de dispositifs électroniques de puissance et d’un entraînement d’essieu est 2,5 % plus efficace lorsqu’il est basé sur des semi-conducteurs en carbure de silicium en combinaison avec une boîte de vitesses améliorée que lorsqu’il est basé sur des semi-conducteurs en silicium standard. Dans les camions longue distance électriques à batterie développés pour une autonomie de 500 kilomètres, ce gain d’efficacité permet au constructeur de camions de réduire la capacité de la batterie de 14 kilowattheures. Cette diminution de la taille de la batterie représente une diminution de poids de 84 kilogrammes, et donc des économies substantielles.
La gestion thermique est essentielle
Une gestion thermique efficace est essentielle pour améliorer l’efficacité de la charge et la sauvegarde la batterie lors de la charge à une puissance plus élevée. « Cela peut économiser de l’argent aux opérateurs de flotte, car plus le temps de charge est court, plus le véhicule peut reprendre la route rapidement », a expliqué Jochen Schröder. Schaeffler est un pionnier de la gestion thermique intelligente, ayant en fait accumulé une compétence considérable dans ce domaine pendant plusieurs décennies. L’entreprise présentera ses services technologiques pour le conditionnement efficace du niveau de température des systèmes d’entraînement et des batteries dans les camions industriels à l’IAA de Hanovre. Ces services consistent en un régulateur à vanne unique pour une gestion décentralisée du liquide de refroidissement. Le régulateur peut gérer des flux de liquide de refroidissement spécifiques pour la batterie, l’électronique de puissance, le moteur ou la transmission. Cette disposition personnalisée et décentralisée offre aux constructeurs de camions une grande flexibilité dans l’architecture de leur système. Il indique également que différentes stratégies de politique de refroidissement peuvent être configurées individuellement pour différentes conditions de fonctionnement de la voiture, telles que la charge rapide, le démarrage à froid, le trafic urbain et l’escalade. Parallèlement à cette innovation, Schaeffler propose des systèmes intégrés pour toutes les fonctions de refroidissement des véhicules utilitaires. Ces systèmes se composent d’un régulateur de liquide de refroidissement, de pompes à eau électriques, de capteurs et d’un contrôleur intelligent, offrant aux producteurs les avantages d’une conception compacte et peu encombrante.
Schaeffler à IAA Transportation 2022, Hanovre
Cette année, Schaeffler fera sa toute première apparition en tant qu’exposant à IAA Transport, la première plate-forme mondiale pour l’industrie du transport et de la logistique. L’entreprise proposera une série de services d’entraînement et de châssis.
Vous découvrirez Schaeffler au Cubicle B37 dans le Hall 12et au Cubicle U47à l’extérieur site Web.
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