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Les constructeurs automobiles trouvent des moyens de fabriquer des hybrides moins chers
Alors que les constructeurs automobiles s'efforcent de se conformer aux normes d'économie de carburant, ils se tournent de plus en plus vers les hybrides. La semaine dernière, par exemple, Toyota a annoncé qu'elle fabriquerait 21 modèles hybrides d'ici 2015, contre 12 maintenant (voir Toyota Scales Back Electric Vehicle Plans and strictes CAFE Standards Push Automakers ). Les constructeurs automobiles sont devenus plus enthousiastes à propos des hybrides parce que le coût de leur fabrication a chuté. Il y a plusieurs années, la Prius hybride de Toyota coûtait au consommateur environ 6 000 $ de plus qu'une voiture conventionnelle équivalente - et même à ce prix, l'entreprise perdait de l'argent sur chaque voiture vendue. La différence est maintenant de 2 500 $ et la voiture est rentable, déclare Mike Omotoso, analyste chez LMC Automobile . La baisse des coûts est due à une accumulation d'améliorations technologiques progressives, ainsi qu'à des économies d'échelle. Et les progrès futurs - de meilleures batteries, moteurs électriques, électronique de puissance et transmissions - pourraient réduire les coûts de 50 pour cent supplémentaires.
Chez Toyota, par exemple, l'entreprise est passée d'un système électrique de 500 volts à un système de 650 volts, une décision qui a produit de nombreux avantages, explique Justin Ward, responsable du programme de groupe motopropulseur avancé au Centre technique Toyota . L'entreprise a pu réduire le coût et le poids du câblage en cuivre, utiliser des transistors de puissance moins chers dans l'électronique qui contrôle le système hybride et rendre le moteur électrique moins cher et plus petit.
Bien que d'autres constructeurs automobiles se soient tournés vers les batteries lithium-ion, Toyota est resté avec l'hydrure de nickel-métal. Mais des améliorations ont été apportées à ces batteries, telles que le passage de cellules cylindriques à des cellules plates pour économiser de l'espace et la modification des boîtiers pour améliorer le refroidissement de la batterie. De simples changements comme le déplacement de connecteurs d'un côté à l'autre d'un circuit imprimé peuvent avoir de grandes implications en termes de fabrication, explique Ward, permettant, par exemple, de remplacer un ouvrier par un robot pour une étape d'assemblage.
Tous les fabricants d'hybrides ont dû faire face à la hausse des coûts des métaux des terres rares, qui sont utilisés dans les moteurs compacts et très efficaces qui propulsent les hybrides en conjonction avec leurs moteurs à essence. Ainsi, Toyota et d'autres grands constructeurs automobiles repensent leurs moteurs soit pour ne pas avoir besoin de terres rares, soit pour en utiliser beaucoup moins.
Ford a aidé à développer des moteurs qui réduisent de moitié la quantité requise de dysprosium, le matériau de terres rares le plus cher dans ses moteurs, utilisé en partie pour conférer aux aimants une résistance à la chaleur. Ford a développé un meilleur système de refroidissement du moteur, ce qui a réduit le besoin de dysprosium. Simultanément, son fournisseur, Hitachi, a développé un meilleur procédé de diffusion du matériau à travers un aimant, permettant également d'en utiliser moins. Ceci et d'autres avancées ont aidé Ford à réduire les coûts hybrides d'environ 30 pour cent.
Même si Toyota augmente le nombre de ses modèles hybrides, GM abandonne ses hybrides conventionnels au profit des véhicules eAssist beaucoup moins chers (et moins économes en carburant), des hybrides qui utilisent un moteur avec une petite batterie qui permet au moteur de tourner. s'éteint chaque fois que la voiture s'arrête.