La Volt de GM est-elle prête à rouler?

General Motors (GM) a dévoilé mardi la conception de la production de son véhicule électrique Chevrolet Volt, dans le cadre de la célébration de son 100e anniversaire. Mais des obstacles importants subsistent avant que la voiture ne puisse commencer à sortir des chaînes de montage, notamment la nécessité de poursuivre le développement de la batterie principale de la voiture.

Volt a dévoilé : GM a révélé à quoi ressemblera sa nouvelle voiture électrique.

La Volt est une voiture électrique qui peut être rechargée en la branchant sur une prise murale ou en faisant fonctionner un petit générateur embarqué à essence, éthanol ou diesel. La batterie lithium-ion de 16 kilowattheures stocke suffisamment d'énergie pour 40 miles de conduite, suffisamment pour couvrir près de 80 % de la conduite quotidienne aux États-Unis, selon la société. Lors de trajets plus longs, le générateur se met en marche pour recharger la batterie, donnant à la Volt autant d'autonomie entre les pleins qu'une voiture à essence typique. Depuis plus d'un an, GM présente la version concept-car de la Volt dans des publicités. La nouvelle version de production semble considérablement différente – elle a une forme plus aérodynamique – mais elle aura les mêmes spécifications de performance que celles annoncées par le constructeur automobile.

Les véhicules hybrides rechargeables comme la Volt ont commencé à sembler réalisables en raison de la nouvelle technologie qui rendait les batteries lithium-ion plus sûres, plus durables et moins coûteuses. Mais alors que les cellules de batterie individuelles utilisant la technologie semblent bien fonctionner, en attacher près de 300 dans une batterie s'est avérée difficile. Cela, à son tour, oblige GM à concevoir des systèmes qui rendent le véhicule plus cher. Au niveau cellulaire, les choses se présentent bien, déclare Mark Verbrugge, directeur du laboratoire matériaux et procédés du centre de recherche et développement de GM. Il y a encore des problèmes au niveau du pack que nous essayons de résoudre, ce qui devient assez stressant à mesure que nous nous approchons de la production.

Un pack batterie pour un véhicule électrique est complexe. Les cellules doivent être câblées entre elles pour fournir de la puissance de manière fiable, malgré les fortes vibrations et les secousses rencontrées sur la route. (Pour un exemple de ce qui peut arriver lorsque les choses tournent mal, voir Electric Cars 2.0 .) Même quelques cellules ou connexions défectueuses peuvent réduire considérablement les performances du pack. De plus, le pack comprend des commandes électroniques complexes pour charger chaque cellule, fournir de l'énergie et capter l'énergie du freinage pour améliorer l'efficacité du véhicule. Et maximiser la durée de vie de la batterie nécessite un bon système de refroidissement. Pour aggraver les choses, des méthodes pour tester si une batterie durera toute la vie de la voiture ne sont que maintenant en cours de développement.

On ne sait que très peu de choses sur la façon d'accélérer les tests de batteries, déclare Greg Cesiel, directeur du programme de GM pour l'équipe E-Flex Vehicle, qui développe la Volt et les véhicules électriques associés. Des questions subsistent sur la façon de simuler la conduite de la voiture et le chargement du pack, et comment confirmer que le pack survivra aux vibrations et à l'exposition à des températures chaudes et froides tout au long de la vie d'un véhicule.

Le gros risque lorsqu'il s'agit de les mettre sur la route est que nous n'avons pas de tests de durée de vie accélérés, dit Verbrugge. Nous en avons au niveau de la cellule, ce qui nous donne suffisamment de confiance pour dire que nous allons faire cette chose. Mais je dirais que c'est toujours le gros risque.

Verbrugge dit que l'un des plus grands défis est de s'assurer que les batteries ne tombent pas en panne dans des climats extrêmes, tels que les déserts de l'Arizona. Les batteries de démarrage conventionnelles causent déjà des problèmes aux constructeurs automobiles dans les zones chaudes, dit-il. Aujourd'hui, c'est la pièce automobile qui tombe le plus souvent en panne sous garantie dans le sud-ouest. Les batteries n'aiment pas les températures élevées, dit Verbrugge. Mais nous n'allons pas dire aux gens de l'Arizona : 'Nous n'allons pas vous vendre notre Chevrolet Volt. Vous pouvez en conduire un, mais nous ne vous donnerons pas de garantie. » Ce n'est pas une option.

Pour compenser les incertitudes sur la durée de vie des batteries, GM prévoit de les dorloter, de les envelopper dans un isolant et d'inclure des systèmes de chauffage et de refroidissement pour les maintenir à des températures optimales. Des questions subsistent quant au moment où ces systèmes devraient fonctionner, car ils peuvent réduire les économies d'énergie que les véhicules électriques sont censés fournir. Disons que vous chargez, dit Verbrugge. Faites-vous fonctionner votre système de refroidissement maintenant pour garder votre batterie au frais sur de l'asphalte noir ? Ensuite, votre efficacité énergétique n'a pas l'air si chaude. Faites-vous cela seulement en Arizona ? Ceux-ci deviennent des problèmes d'ingénierie critiques.

GM surdimensionne également les packs, ajoutant plusieurs kilowattheures de cellules supplémentaires pour compenser la dégradation potentielle au cours de la vie du véhicule. Cela rend les packs et le véhicule beaucoup plus chers. Le coût est un problème majeur pour nous maintenant, dit Verbrugge. Nous ne sommes pas sûrs que les gens soient prêts à payer.

En effet, la Volt et d'autres voitures proposées comme celle-ci devraient coûter des milliers de dollars de plus que les voitures conventionnelles, ce qui pourrait limiter leur attrait, explique Paul Werbos, directeur de programme pour la National Science Foundation (NSF), qui a promu la recherche sur des batteries meilleures et moins chères. Je ne m'attends pas à ce que la plupart des gens paient cela, dit-il.

Werbos et Verbrugge se sont exprimés la semaine dernière lors d'un atelier parrainé par la NSF et axé sur l'amélioration des batteries pour la prochaine génération de véhicules hybrides et électriques. Les conférenciers à l'atelier ont souligné que de meilleurs tests de durée de vie des batteries, combinés à des améliorations de la conception des batteries pour les allonger, permettront aux constructeurs automobiles d'utiliser moins de batteries et de réduire leurs coûts.

Malgré les défis restants, Cesiel est encouragé par les progrès réalisés par les ingénieurs de l'entreprise jusqu'à présent et pense que la Volt sera prête pour la production à temps. Sur la base de ses tests en laboratoire jusqu'à présent, dit-il, l'entreprise est satisfaite de la capacité et des performances des batteries. GM sait également à quoi ressemblera le système de refroidissement et a physiquement intégré le pack dans le véhicule. De plus, l'ensemble du système de propulsion, y compris la batterie, le moteur électrique et le générateur, a été intégré dans un véhicule d'essai et livré sur les terrains d'essai de l'entreprise à Milford, dans le Michigan, à la fin du mois d'août, avec seulement deux jours de retard sur le calendrier. fixé l'année dernière. Je ne dirais pas que la batterie est prête, dit Cesiel, mais nous sommes sur la bonne voie.

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