Un véhicule consommant 2l/100 km en France à horizon 2020

Le 14 novembre 2013

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Le « Programme véhicule 2l/100km »: une volonté gouvernementale ambitieuse pour structurer la filière automobile

Il y a un an, le Premier Ministre Jean-Marc Ayrault fixait un objectif d’avenir aux constructeurs automobiles : mettre au point des véhicules consommant 2 l aux 100 km d'ici dix ans.

En octobre 2013, après avoir levé un certain scepticisme de la part des constructeurs quant au surcoût d’un tel véhicule, la phase opérationnelle du plan Etat - Entreprises « Programme véhicule 2l/100km » a été lancée, s’appuyant sur la PFA pour son pilotage (Plateforme de la Filière Automobile), et avec pour premier point d’étape en 2014, un prototype annoncé au prochain mondial de l’Auto de Paris.

Plus précisément, les enjeux affichés sont les suivants :

  • Réduire la consommation des véhicules à horizon 2018-2020, sans augmentation sensible de leur prix, avec pour cible 2l/100km sur un véhicule du segment B.
  • Contribuer à la structuration d’une filière automobile forte, par la création, autour de projets collaboratifs innovants, de relations industrielles durables entre constructeurs, Rang 1, PME/ETI et Académiques.

 

Le véhicule 2l/100 km : une réponse « abordable » à des tendances de fond

Le programme « Véhicule 2l » s’inscrit dans une nécessité de réponse à deux enjeux fondamentaux pour la filière :

  • Une  tendance générale à la baisse de consommations de carburants d’origine fossile en Europe, due à l’augmentation structurelle de leur coût,
  • Une tendance générale à la baisse de pollution, guidée par des règlementations de plus en plus contraignantes en matière d'émissions (95g de Co2/km en 2020 ; et 50g en 2030 ?) et de qualité de l'air.


enjeux

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Aussi, que ce soit par le low cost ou le haut de gamme, l'offre actuelle de véhicules et l'évolution technique qui en émanera ne permettent pas de relerver les challenges demandés (une consommation de 2l/100 km équivalent à 50 g démission de C02/ km). Les véhicules électriques ou hybrides actuels sont des véhicules d’avenir mais une solution encore onéreuse et souvent conçue sur des plateformes de modèles existants ; quant à la Bmw i3 entièrement conçue pour l’électrique, son positionnement reste bien celui d’un produit haut de gamme.

Les constructeurs français étant déjà bien positionnés sur les logiques de baisse de consommation et d’émission de C02, le challenge sera de concevoir un véhicule spécifique industrialisable en minimisant les surcoûts technologiques qui devront être amortis par les économies d’énergie réalisées.

Enfin le programme Véhicule 2l tentera de répondre aux attentes des consommateurs en termes de sécurité (aides à la conduite) et de connectivité (multimédia et systèmes de navigation).

4 axes prioritaires ont été définis dans le programme Véhicule 2l, décomposés en 15 thèmes ou briques technologiques

L’hybridation des chaînes de traction 

  • L’amélioration du rendement Groupe Moto Propulseur,
  • L’amélioration du rendement véhicule (traînées aérodynamiques, pertes mécaniques et de roulement, consommateurs),
  • Les systèmes d’aides à la conduite (ADAS) et la connectivité. 

briques

Concrètement, comment sera le véhicule 2l ?

D’après les acteurs de la filière, il sera, de façon certaine, au vu de l’identification des briques technologiques et des challenges cités plus haut :

  • hybride, l’hybridation des motorisations est incontournable pour atteindre 50g CO2/km, l'adoption d'un système de propulsion hybride devrait à lui seul permettre de gagner 25 g/km.
  • essence, le diesel est condamné par des logiques d’export, la voiture 2l/100 km ayant une vocation mondiale ; de plus petite cylindrée (1l) avec réduction du nombre de cylindres (3 au lieu de 6)
  • allégé (700 à 800 kg), 10 kg de gain égal à 1g d’émission de CO2
    • Pour les non rechargeable (HEV ou HHV) : cela nécessite un travail drastique sur l’allègement
    • Pour les rechargeable (PHEV) : il faudra trouver un compromis allègement /performances ZEV
  • connecté, pour réduire la consommation, réguler le trafic, autonomiser le véhicule dans une logique d'éco-conduite.

Sur chaque axe prioritaire, des leviers à actionner

Pour le véhicule : diminution de la masse, amélioration de l’aérodynamisme, de la résistance au roulement et performance des consommateurs auxiliaires.

Pour le groupe motopropulseur : amélioration du rendement (atteindre le point de rendement optimum des moteurs, par la multiplication des turbos, par l’optimisation de la combustion, l’électrisation des accessoires, la recirculation des gaz, la réduction des frottements, la légèreté des modules) : 
Pour la récupération d’énergie : récupération de l’énergie cinétique (ex : freinage) et thermique.

Après la motorisation, l'allègement est le second poste le plus important puisqu'il permet de réduire simultanément l'inertie de la voiture, donc la puissance de son moteur, mais aussi sa résistance au roulement. Les constructeurs et équipementier (Faurecia, Plastic Omnium) estiment pouvoir tabler sur un allègement de 150 kg économiquement viable. Or, leurs calculs montrent qu'il faudrait aller jusqu'à 200 kg pour compenser l'adoption d'un système hybride d'une centaine de kilos.

Pour les roulements, Michelin travaille de son côté sur une nouvelle génération de pneumatiques étroits et à grand diamètre dit à ultra-basse résistance au roulement. Le gain attendu serait de 5 g/km.

De enjeux industriels

D’après les témoignages des acteurs de la filière aux derniers ateliers de la Plateforme de la Filière Automobile, les briques technologiques de ce projet Véhicule 2l existent en partie, la filière automobile disposant déjà de la plupart des technologies pour abaisser la consommation des véhicules, comme le prouve le dernier véhicule de PSA la Peugeot 208 Hybrid FE ne consommant que 2.9 l/100 km.

C’est la combinaison de toutes ces technologies sur un même prototype en assurant un développement industriel viable économiquement qu'est la véritable prouesse de ce programme.
L’industrialisation d’un tel véhicule reste donc un challenge de haut niveau, notamment sur les technologies d’assemblage multimateriaux et de collage des composites qui ne respectent pas encore les cadences de production automobile (objectif : 60 veh / heures).

En synthèse, le programme "Véhicule 2l/100 km", c'est:

 

  • Une forte contribution aux enjeux environnementaux, 
  • Un challenge ambitieux qui appelle des solutions innovantes et ingénieuses, 
  • La combinaison de nombreux leviers techniques en recherchant l’optimum économique, 
  • Un défi qui prépare notre industrie aux ruptures technologiques à venir. 
  • Une opportunité pour la Filière Automobile Française

 

Appels à candidatures

Afin de répondre à ce challenge, la Plateforme de la Filière Automobile fait appel aux entreprises, quelle que soit leur taille, et aux laboratoires dont les compétences métiers ou produits permettraient d’enrichir les différents projets en cours de constitution.

http://www.sia.fr/vehicule2l100.htm#form

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