Renault ajoute l'électronique de puissance à sa palette technologique

Intégration de la chaine de valeur électrique. Tous les constructeurs sont à pied d'œuvre pour intégrer le plus de composants possible afin de retrouver des marges dans ce nouveau monde automobile où l'électricité a pris le pouvoir.

Le dernier accord allant dans ce sens est celui trouvé entre Renault et Vitesco Technologies. Les partenaires vont développer conjointement un boîtier d'électronique de puissance qui va inclure le chargeur, l'onduleur et le convertisseur DC/DC. Baptisé "One Box", ce futur boîtier va permettre de gagner un volume de 10 litres par rapport aux trois éléments pris indépendamment, mais surtout entraîner de vraies économies.

En plus du volume et des quelques kilos gagnés, cette future One Box permet, en regroupant le chargeur, l'onduleur et le convertisseur, de se passer de câbles haute tension, souvent très couteux. La connexion entre les éléments sera directe. Une illustration des travaux envisagés qui devraient permettre de baisser les coûts d'environ 30 % au mieux par rapport aux technologies actuelles.

De quoi aussi améliorer l'autonomie. En effet, cette nouvelle génération d'électronique de puissance pourrait octroyer 20 à 50 km de plus grâce à un rendement supérieur. Par exemple, l'utilisation de carbure de silicium conduit à une réduction de la température et ainsi mieux utiliser la puissance disponible et améliorer la recharge. Ce but d'amélioration devra aussi au partenariat avec STMicroelectronics sur les semi-conducteurs de puissance.

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"Notre objectif est de maîtriser les coûts tout en étant au meilleur niveau technologique" rappelle Philippe Brunet, directeur de l'ingénierie mécanique, thermique et électrique, du groupe Renault. Car pour une chaine de traction électrique, qui comprend le moteur électrique, le réducteur et l'électronique de puissance, cette dernière représente 2/3 des coûts. "C'est une brique fondamentale du système que, jusqu'ici, les constructeurs contrôlent le moins" explique Philippe Brunet. Car notons que Renault fabrique ses moteurs et ses réducteurs.

Philippe Brunet, directeur de l'ingénierie mécanique, thermique et électrique, du groupe Renault.

La One Box BEV sera produite par Renault  

Pour reprendre la main dans ce domaine, Renault et Vitesco vont donc codévelopper une architecture destinée à tous les modèles électrifiés du constructeur. Il y aura un boîtier en 200 volts pour les hybrides (HEV) et hybride rechargeable (PHEV), puis un autre dédié aux seuls modèles 100 % électriques (BEV) dans des variantes en 400 et 800 volts. La première application est attendue pour 2026 et sera concomitante avec l'utilisation du moteur électrique développé par le constructeur et Valeo.

Renault assurera la production de la One Box dédiée aux BEV alors que Vitesco produira, seulement pour Renault et l'Alliance, les boitiers HEV et PHEV. D'ici là, une phase de co-innovation va débuter à Toulouse (31), dans les locaux de l'équipementier. Un plateau d'une centaine de personnes, avec des ingénieurs des deux sociétés, va concevoir ce nouvel ensemble jusqu'à fin 2023.

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En attendant les premiers fruits de l'accord entre Renault et Vitesco, les deux sociétés travaillent sur des projets plus traditionnels. Ainsi, en plus des actionneurs de la boîte à crabots E-Tech, l'équipementier va fournir, à partir de 2025, un chargeur de 11 kW associé au convertisseur, en complément d'un autre fournisseur car les volumes prévus sont élevés. De plus, l'onduleur de la future R5 électrique viendra aussi de Vitesco.

Cette déferlante d'électricité nous ferait presque oublier que la très grande majorité des véhicules vendus aujourd'hui cachent encore un moteur thermique sous leur capot. Certes, ils ne sont plus une priorité mais l'arrivée prochaine de la norme Euro 7 oblige les constructeurs à travailler dessus. On ne connaît toujours pas les contours définitifs de cette future norme, cependant Philippe Brunet confirme que Renault "continue de la préparer" selon des scénarii propres, en attendent les valeurs officielles. Environ 1/3 de son équipe d'ingénieurs est encore attachée à cette tâche.

Les 2/3 restants se penchent notamment sur les batteries pour en améliorer l'efficacité et les coûts. Renault travaille sur le sujet avec LG, Envision et Verkor. Notons, que cette dernière planche notamment sur les batteries des futures Alpine qui devraient encaisser une recharge de 300 kW. Par ailleurs, le groupe réfléchit notamment aux matières premières qui pourraient permettre de réduire le prix, notamment en utilisant moins de cobalt et plus de manganèse. Rien n'est encore figé, mais Renault devrait prendre une décision d'ici la fin de l'année à ce sujet.

Gilles Le Borgne, directeur de l’ingénierie du groupe Renault, et Andreas Wolf, directeur général de Vitesco Technologies, lors de la signature de l'accord le 12 juillet 2022.