Innholdsfortegnelse for HS No. 316 i Science & Vie

Édito C’est l’un des mots les plus populaires de notre langue, et pour cause : pour des millions de Français, la bonne vieille “bagnole” fait partie de la famille au même titre que le chien ou le chat ! Du latin benna, ce terme descend vraisemblablement du gaulois, privilège qu’il partage avec seulement 150 mots – dont la cervoise et le cheval. La voiture, donc, les Français l’adorent, et depuis longtemps. Ils en possèdent 38 millions, en majorité à moteur thermique, mais les temps changent puisque les hybrides et les électriques représentent désormais plus d’un quart des acquisitions de véhicules neufs. La tenue du Mondial de l’auto à Paris à partir du 14 octobre nous donne l’occasion de faire le point sur les nouvelles tendances du secteur. La transition énergétique…

À quoi ça sert, un composite ? Petit rappel historique de Pierre-Jean Leduc, président de Polyvia, le syndicat professionnel de la filière : “Dans l’automobile, les plastiques et composites ont d’abord servi à remplacer l’aluminium.” Celui qui est également président de Demgy, spécialiste des plastiques, polymères à haute performance et composites, poursuit : “En soi, il n’y a pas de bons ou de mauvais matériaux, juste ceux qui permettent de consommer moins et d’alléger les structures.” Les composites thermodurcissables associent diverses résines, principalement polyester et époxy, à des renforts textile, verre et parfois carbone. Ils offrent donc une gamme de solutions au secteur des transports, que les thermoplastiques complètent en recourant à des fibres de verre, de carbone, d’aramide ou naturelles, comme le chanvre et le lin, avec l’avantage de…

En avril 2024, une annonce du constructeur chinois de batteries électriques CATL secoue le monde de l’automobile. Il promet une batterie qui fournirait 1 000 km d’autonomie au véhicule et se rechargerait de 60 % en dix minutes ! La Shenxing Plus, c’est son nom, promet des performances inédites pour une batterie lithium-ion. Est-ce vraiment possible ? Pour répondre à cette question, il faut d’abord comprendre le fonctionnement de ce type d’accumulateur. Une batterie lithium-ion repose sur le déplacement d’ions lithium à travers un électrolyte liquide. Lors de la décharge, les ions vont de l’électrode négative, l’anode, vers l’électrode positive, la cathode, et inversement pour la charge. Plus le transfert d’ions est rapide, plus la batterie offre un temps de charge réduit. La particularité de ces batteries réside dans l’intercalation…

On compte 138 000 bornes de recharge accessibles au public, 700 000 en entreprise et un million dans le résidentiel. En mai 2024, les infrastructures de recharge placent “la France en seconde position des pays les mieux équipés en Europe, derrière les Pays-Bas et devant l’Allemagne”, souligne Pierre de Firmas, directeur de la mobilité électrique chez l’opérateur du réseau de distribution d’électricité Enedis. Une progression fulgurante par rapport à 2021 – il y a trois ans seulement –, quand les bornes disponibles pour le public étaient six fois moins nombreuses… Les particuliers qui voudraient passer au véhicule électrique peuvent donc être rassurés. “Le réseau autoroutier ne présente plus aucune zone blanche”, confirme Clément Molizon, délégué général de l’association des acteurs de la mobilité électrique (Avere). Autre indicateur en hausse :…

1898 AVEC JEANTAUD, LES PIONNIÈRES DE L’ÉLECTRIQUE Inaugurée le 15 juin 1898, la première édition du Salon de l’automobile de Paris attire dès le jour d’ouverture plus de 30 000 visiteurs venus admirer les véhicules de quelque 200 exposants. À côté des premières voitures Peugeot figurent déjà plusieurs modèles électriques, dont six du constructeur Charles Jeantaud : fiacres à deux et quatre places, Landaulet, Milord, Cab… En 1898, cet ingénieur français établit aussi le premier record du monde de vitesse homologué avec son modèle Duc, à 63,15 km/h… avant d’atteindre 92 km/h un an plus tard. L’histoire retiendra cependant sa concurrente, la “Jamais contente” de l’ingénieur belge Camille Jenatzy, également électrique, qui en 1899 sera la première automobile à franchir la barre des 100 km/h. 1921 LA CITROËN TYPE A,…

Les voitures électriques ont un avantage : leur niveau de bruit est pratiquement inexistant par rapport aux thermiques. À tel point qu’il faut en ajouter artificiellement pour éviter de causer des accidents ! Aussi, les constructeurs proposent des sons à la demande aux passionnés de bruits moteurs, comme sur la dernière Alpine A290. BMW est même passé par le compositeur de musiques de film Hans Zimmer (photo), à qui l’on doit les musiques d’Inception et de Dune, pour peaufiner la “mélodie” de ses derniers modèles !…

Les nouveaux phares leds peuvent suivre le tracé de la route ou éviter d’éblouir un véhicule croisé. Les “signatures lumineuses” permettent des tracés inédits, comme ici en bande horizontale sur le Cybertruck de Tesla, ou sur les A6 e-tron d’Audi, les A3 ou Série 3 de BMW. Bientôt, les logos des marques eux-mêmes pourraient devenir un phare, si la législation de l’Union européenne le permet, comme le préfigure le logo de l’A6 e-tron. Seul bémol : les réparations de ces phares high-tech coûtent plusieurs milliers d’euros……

Toit opaque ou transparent sous le soleil estival ? Le choix est désormais possible grâce aux technologies de verre panoramique. Sur le dernier Renault Rafale, l’innovation Solarbay permet de modifier l’opacité du toit en fonction des conditions météorologiques ou des préférences du conducteur. Le principe repose sur l’utilisation d’un verre électrochrome, qui contient une fine couche de particules capables de réagir à un champ électrique. Lorsque ce champ est activé, les électrons se déplacent dans le verre, ce qui modifie la position des particules et, par conséquent, la transparence du matériau. Cette technologie permet de rendre le toit complètement opaque pour bloquer la lumière et la chaleur par temps trop ensoleillé, ou de le rendre transparent pour profiter d’une vue dégagée lorsque les conditions sont favorables.…

Si l’usage de la voiture a un peu diminué, elle reste le mode de transport privilégié des Français, que ce soit pour se rendre au bureau ou partir en vacances. La majorité des véhicules qui circulent sur nos routes carburent au diesel, mais la part de ce carburant ne cesse de s’effriter au bénéfice de l’essence et des énergies alternatives. Le train tente naturellement de tirer son épingle du jeu, avec des résultats contrastés : des TGV rares et chers, et des TER en plein essor. La pratique de la trottinette et de la bicyclette reste marginale, mais leur usage croissant en ville est boosté par l’électrique. La dépendance automobile hors de Paris En région parisienne, deux tiers des déplacements se font à pied, en transports en commun, à vélo…

Propulsés par des moteurs électriques ou une motorisation hybride et pouvant se déplacer verticalement, les eVTOL (pour “Electric vertical take-off and landing”, “aéronef électrique à décollage et atterrissage verticaux”) contournent théoriquement deux problématiques majeures du transport aérien en zone urbaine : la question de la place, et la pollution sonore et atmosphérique. De fait, s’il lui faut une plateforme dédiée, un eVTOL a besoin de deux fois moins de superficie qu’un hélicoptère. En revanche, si les constructeurs parlent d’un engin “silencieux”, il faut en réalité entendre “moins bruyant que des hélicoptères à moteurs thermiques”, précise un avis de l’Autorité environnementale française de 2023. Ils sont 100 % électriques et n’émettent aucun gaz à effet de serre, mais ils nécessitent, en revanche, beaucoup d’énergie. Celui que la société Volocopter voulait initialement…

CITROËN 19_19 Le Citroën 19_19 Concept est un véhicule résolument futuriste, présenté en 2019 pour célébrer les cent ans de la marque. Il arbore un design inspiré de l’aviation, avec une forme aérodynamique et un toit en verre transparent. Ce concept car se veut l’incarnation automatisée de la mobilité du futur et propose une autonomie de niveau 4. Tout le design intérieur est pensé pour ce compromis entre conduite manuelle et autonome. D’une part, une voiture “salon sur roues”, avec un espace de vie dans lequel les sièges sont inspirés des meubles, offrant un confort maximal à chaque passager. Niveau ambiance, un système audio binaural offre une expérience sonore immersive et personnalisée. D’autre part, le conducteur doit pouvoir reprendre les commandes facilement. Le cockpit offre donc un volant escamotable et…

SVHS : Pourquoi devons-nous changer notre façon de nous déplacer au quotidien ? Jean-Philippe Hermine : La mobilité sur route, à la fois pour le transport de personnes et de marchandise, émet de l’ordre de 15 % des gaz à effet de serre à l’échelle mondiale. Non seulement c’est un poste très significatif, mais il est fortement en augmentation. Ce n’est pas nécessairement le cas au niveau européen et plus spécifiquement français, où la part de la mobilité dans l’empreinte carbone se situe plutôt autour de 30 % : les postes que représentent le chauffage et le secteur industriel sont moindres comparativement, car nous avons des solutions décarbonées pour produire de l’électricité. Bernard Jullien : Il existe des situations différentes en Europe. Dans les pays d’Europe centrale et orientale,…

Des idées, des moyens… Pour relever les immenses défis que présente la nécessaire transition autour des mobilités, la France se remonte les manches. Le pays peut compter sur son vivier de scientifiques et sur une politique proactive : l’Hexagone est le premier pays de l’Union européenne en termes d’investissement dans la greentech – les technologies de transition énergétique et climatique. “On compte 25 000 start-up en France, et cela fait maintenant deux ans consécutifs que le secteur de la greentech est le plus dynamique : un tiers des levées de fonds lui revient”, explique Clara Chappaz, ex-directrice de la mission French Tech, lancée en 2013 et rattachée au ministère de l’Économie. “14 % des start-up de ce secteur concernent les mobilités propres. Et parmi elles, 40 % ont un enjeu…

Cela fait maintenant quinze ans que Renault travaille au design sonore de ses véhicules électriques avec l’Ircam. “Avec le compositeur Andrea Cera, on est monté à bord en 2009, lorsque Renault a lancé un concours de design sonore pour sa première Zoe”, se souvient Nicolas Misdariis, directeur de recherche au sein de l’équipe perception et design sonores du laboratoire STMS de l’Ircam. Le défi : sonoriser les motorisations électriques qui, par nature, sont silencieuses à faible allure. Depuis, ces sons d’alerte pour les piétons, aussi appelés VSP pour “Vehicle sound for pedestrians”, diffusés lorsque le véhicule circule entre 0 et 25 km/h, sont devenus obligatoires, et même homologués par l’Union technique de l’automobile, du motocycle et du cycle (Utac). Principale difficulté : “Il s’agit de sons dynamiques”, souligne Laurent Worms,…

Les véhicules à hydrogène sont des voitures, camions ou trains électriques, qui, grâce à l’hydrogène qu’ils embarquent, produisent eux-mêmes l’électricité dont ils ont besoin, plutôt que de la stocker dans des batteries. Mieux, la réaction chimique qui permet de transformer l’hydrogène en énergie électrique ne génère que de l’eau : une molécule autrement moins problématique que les gaz à effet de serre émis par les véhicules fonctionnant avec des moteurs thermiques. Pour transformer l’hydrogène en électricité, eau et chaleur, le véhicule est équipé d’une pile à combustible. Celle-ci n’est en rien un moteur, c’est un convertisseur d’hydrogène. Il en existe de différentes sortes. Dans le cas des véhicules terrestres, ce sont les piles à combustible dites à membrane échangeuse de protons (PEMFC pour Proton exchange membrane fuel cells ou Polymer…

“Le Mondial de l’auto a toujours eu une place particulière, à mi-chemin entre le grand public et les annonces pour les professionnels”, constate Bernard Jullien, spécialiste de la filière automobile et maître de conférences en économie à l’université de Bordeaux. L’édition 2024 fera la part belle aux constructeurs français, Stellantis (Citroën, Peugeot…), Renault, mais aussi aux allemands BMW et Volkswagen, aux américains Cadillac ou Ford, et même aux constructeurs chinois tels que Jiangsu Skywell ou XPeng. À l’international, le secteur est ultraconcurrentiel. “On note la montée des salons chinois, américains ou japonais”, admet Bernard Julien. D’autant que les domaines les plus innovants, comme les voitures autonomes, “semblent désormais réservés aux salons du high-tech en Californie”. Les professionnels “préfèrent les salons où les conférences sont plus nombreuses, pour se rencontrer entre disciplines,…

Le tableau de bord s’étale à droite, avec de larges tablettes, jusqu’au siège passager, comme sur les modèles de Tesla (photo). De l’écran de divertissement au copilote de navigation, les constructeurs proposent de véritables téléviseurs embarqués. Tels les écrans du chinois Li Auto L6, ou ceux de la nouvelle Classe E de Mercedes. Ces écrans sont souvent équipés de systèmes d’affichage Oled à haute résolution pour une meilleure qualité visuelle et ils intègrent également des technologies de réalité augmentée.…

La CLA Concept de Mercedes sera sans doute un fleuron de l’électrique au Mondial 2024 avec son design aérodynamique, un éclairage led intégré et un tableau de bord géant. Sa batterie de dernière génération offre une autonomie de 750 km sur une seule charge, en concurrence directe avec des véhicules thermiques de même catégorie. Le véhicule est proposé autour de 60 000 euros, avec des caractéristiques telles que la gestion thermique intelligente et une capacité de recharge rapide pour récupérer 300 km d’autonomie en 15 minutes environ. Enfin, une fonction de recharge bidirectionnelle permet de réinjecter de l’énergie dans le réseau ou d’alimenter d’autres appareils électriques.…

Le carburant du futur sera-t-il l’hydrogène ? Nikola Motors mise sur cette technologie avec ses camions conçus pour offrir une alternative plus propre au transport routier. Le Nikola Two, par exemple, est équipé d’une pile à combustible de 120 kW, conçue par Bosch, qui alimente un moteur électrique offrant une autonomie pouvant atteindre 800 km. Ce système utilise des réservoirs à hydrogène sous haute pression (700 bars), permettant un ravitaillement rapide, semblable au plein d’un camion diesel. Les camions Nikola sont dotés en plus de systèmes de conduite semi-autonome et d’une gestion de flotte connectée pour améliorer l’efficacité des opérations logistiques. En revanche, pour les voitures grand public comme la Toyota Mirai, l’hydrogène peine à s’imposer. Le manque de stations de recharge et une autonomie réelle plus faible freinent les…

Peut-on encore innover sur les volants de voiture ? Apparemment oui, avec des modèles désormais rectangulaires ! C’est le cas du Yoke de la Tesla Model S et des volants hypersquare des 2008 électriques de Peugeot (photo). Dans le cas du RZ, SUV électrique et dernier-né de Lexus, le volant dénote : en forme de “papillon” au lieu d’un cercle, il ressemble à celui d’un cockpit d’avion. L’idée est de dégager la vue sur le tableau de bord. Une innovation plus complexe qu’il n’y paraît : autrefois, les volants commandaient mécaniquement la direction du véhicule, et c’est pourquoi les conducteurs devaient parfois le tourner plusieurs fois pour réussir un simple créneau. Avec un volant rectangulaire, un demi-tour suffit, sans même avoir à bouger la position des mains, grâce à une…

En moyenne, 120 heures perdues pour les Parisiens en 2022 ; 13 % des émissions de CO2 des transports en Île-de-France ; plus de 2 200 milliards de dollars évaporés pour l’économie mondiale selon l’ONU… Ces quelques chiffres permettent de quantifier le fardeau annuel de la congestion routière. Pour l’alléger, de nombreuses solutions ont été envisagées. La plus simple, en apparence, consisterait à augmenter la capacité des routes, de façon à aligner l’offre sur la demande… sauf que ça ne fonctionne pas : la ville de Houston, aux États-Unis, a plus que doublé la largeur de son autoroute entre 1960 et 2008 (passant de 2 x 6 à 2 x 13 voies) sans parvenir à vaincre ses embouteillages. Les spécialistes appellent cela le “trafic induit” : plus on développe les…

Véhicule intermédiaire (ou “véli”) : derrière ce terme se cache un ensemble de deux roues, tricycles ou quadricycles électriques : vélo cargo, tandem, voiturette Ami chez Citroën, Duo chez Mobilize (Renault)… Il s’en vend 20 000 à 25 000 par an, selon un rapport de l’association des acteurs des véhicules légers intermédiaires (Aveli). D’ici à 2038, la France pourrait remplacer 22 millions de voitures par ces modes de transport. Pour mieux les faire connaître, l’Ademe a lancé le programme Extrême Défi, qui met une flotte de vélis à disposition des habitants d’une vingtaine de communes et territoires volontaires. Avec l’ambition de développer leur utilisation et, par ricochet, leur industrialisation. Le but est de réduire la dépendance aux voitures et aux énergies fossiles, en priorité dans les territoires périurbains et ruraux,…

LE CONVERTISSEUR ET LE REDRESSEUR Le convertisseur sert à adapter le courant de haute tension (330 V) de la batterie lithium-ion vers la basse tension (12 V) de la batterie de servitude au plomb, chargée d'alimenter l’ensemble des équipements du véhicule. Le redresseur (ou chargeur embarqué) transforme pour sa part le courant alternatif en provenance des prises classiques vers un courant continu destiné, lui, à la batterie de traction. LA BATTERIE DE TRACTION C’est elle qui fournit l’électricité au moteur. Elle est constituée de milliers de petites cellules comparables à des piles rechargeables raccordées entre elles. Le principe est celui du stockage d’énergie chimique : deux électrodes, négative et positive, sont immergées dans un bain de solution conductrice (l’électrolyte) et déclenchent une réaction chimique qui génère une tension. Ces dernières…

Réduire les émissions de CO2 des nouvelles immatriculations de véhicules lourds de 45 % en 2030, 65 % en 2035 et 90 % en 2040 par rapport à 2020 : voici l’objectif drastique qu’impose la réglementation européenne aux constructeurs de poids lourds. De quoi atténuer la part de 25 % d’émissions qu’ils représentent dans le secteur des transports. Pour y parvenir, les constructeurs devront proposer une part de vente de camions électrifiés de l’ordre de 35 % à cette échéance, selon une étude du think tank Institut mobilité en transition (IMT). On démarre de loin : seuls 550 camions électriques de plus de 15 t ont été immatriculés en France en 2023, soit 1,3 % ! La bonne nouvelle, c’est que les gammes sont presque prêtes : “Les camions électriques…

CC’est tout un symbole : fin 2023, l’ancien site de Stellantis, à Billy-Berclau-Douvrin (Pas-de-Calais), spécialisé dans la production de moteurs thermiques, a achevé sa mue pour devenir la première “gigafactory” d’Automotive Cells Company (ACC), coentreprise fondée en 2020 par Stellantis, Mercedes, Saft et TotalÉnergies, et véritable fer de lance des batteries électriques made in Europe. Une méga-usine aux cadences de production vertigineuses, conçue pour ouvrir une brèche dans un marché largement dominé par les fabricants asiatiques. Son premier bâtiment, sorti de terre en à peine dix mois, doit ainsi produire quelque 15 GWh par an, de quoi équiper 250 000 à 300 000 véhicules. Le second bâtiment, qui doit être livré courant 2025, devrait produire le même volume. D’ici à 2030, ce sont 2,5 millions de batteries par an qu’ACC…

Depuis le temps qu’on en rêve, où sont donc les voitures sans chauffeur ? Pas dans nos rues en tout cas. Après des décennies de recherche sur la voiture totalement autonome, dite de niveau 5, les constructeurs retournent à la réalité. “Ils ont changé de manière de voir l’autonomisation et partent plutôt vers du drive with, une voiture dans laquelle machine et conducteur travaillent ensemble”, décrit Jean-Christophe Popieul, chercheur à l’université polytechnique Hauts-de-France. “D’ailleurs, on ne parle plus de véhicule autonome, mais de véhicule automatisé ou fortement automatisé”, ajoute Éléonore Lesquins, responsable du programme mobilités à l’institut List du CEA. “On aura du mal à se passer du conducteur”, souligne Jean-Christophe Popieul. Et pour une raison simple : conduire, c’est compliqué. “C’est déjà assez difficile pour les humains, c’est normal…

Les lignes et le concept futuristes de la voiture solaire font rêver… même si son adoption par un large public n’est pas pour demain. La faute aux contraintes physiques : pour que le soleil puisse recharger les batteries d’une électrique, il faut une large surface de panneaux. C’est donc le concept de Lightyear, qui commercialise en 2022 une voiture couverte du coffre au capot de panneaux, 5 m² au total (photos). De quoi rajouter 70 km d’autonomie par jour (seulement), pour un prix d'environ 230 000 euros. Ses cellules photovoltaïques sont intégrées à un verre ultra résistant qui maximise l’efficacité énergétique tout en protégeant les panneaux. Même idée chez Fisker et son Ocean, au toit SolarSky. Son système de gestion d’énergie devait permettre une recharge intelligente en fonction des conditions…

Les Vision Neue Klasse X et leur look épuré devraient accrocher l’attention du public au salon. La nouvelle gamme de BMW présente un design soigné, mais respecte surtout un strict cahier des charges en matière d’aérodynamisme, que les ingénieurs se sont évertués à optimiser en lui conférant ces surfaces lisses et cette silhouette basse. Ce modèle électrique est équipé de batteries haute performance, basées sur la nouvelle technologie de cellules cylindriques, offrant une autonomie maximale de 800 km sur une seule charge. Le prix devrait osciller entre 70 000 euros et 80 000 euros, en fonction des configurations et des options technologiques choisies.…

La campagne, c’est “80 % du territoire, 40 % de la population française” : avant de détailler les nouveautés à destination des territoires ruraux sur lesquelles son équipe travaille au sein de l’accélérateur d’innovations Tech4Mobility, David Borot, directeur des programmes d’innovation “Nouvelles Mobilités” au sein du groupe SNCF, pose le cadre de l’exercice. Puis il évoque ses projets : par exemple, le train très léger baptisé Draisy pour les lignes les moins exploitées, expérimenté dans la région Grand Est avant une exploitation commerciale en 2027. Ou Flexy, testé en Bourgogne-Franche-Comté, une navette équipée de roues rail-route. Un système qui permet de passer de la route au rail et réciproquement, et de profiter ainsi du réseau ferroviaire, puis de la route pour les derniers kilomètres afin par exemple de relier des…

Un moyen de transport révolutionnaire ! C’est ainsi que ses défenseurs ont présenté l’Hyperloop. En réalité, un test a bien été effectué par l’entreprise Hardt Hyperloop aux Pays‑Bas, mais la capsule s’est déplacée dans un tunnel de 420 mètres à 30 km/h. Les opérateurs espèrent monter à 100 km/h d’ici à 2025 et transporter des passagers en 2030. “On est très loin de l’industrialisation”, dit Hervé de Tréglodé, ingénieur général des mines honoraire. Tout avait pourtant bien commencé. En 2013, Elon Musk, P.‑D.G. de SpaceX et Tesla, copublie l’Alpha Paper, dans lequel il relance l’idée de capsules voyageant à la vitesse folle de 1 200 km/h dans des tubes aériens sous vide (une condition que Hardt Hyperloop n’a pas encore testée). Le milliardaire ne s’est pas personnellement lancé dans l’aventure…

SVHS : Quels problèmes nous pose aujourd’hui la vitesse ? Sylvie Landriève : La vitesse, c’est une métaphore. Le problème est qu’elle ne nous fait pas gagner du temps au quotidien, elle nous amène à aller toujours plus loin. Et vivre dans un monde où l’on émet moins de gaz à effet de serre, c’est, demain, ne plus faire autant de kilomètres au quotidien – environ 60 km par jour en France, 100 km par jour aux États-Unis. Les mobilités représentent en effet, aujourd’hui, un tiers des émissions de CO2. La vitesse pose aussi un problème social, que l’on a découvert au forum Vies mobiles à l’occasion d’une grande étude menée sur le sujet en 2016 : huit personnes sur dix nous ont dit vouloir ralentir. Ça veut dire diminuer…

SVHS : Quelle est l’ampleur du phénomène de l’antibiorésistance ? Jean-Yves Madec : L’antibiorésistance, c’est-à-dire le fait que des bactéries développent des mécanismes de survie face aux médicaments destinés à les éliminer, est au départ un phénomène naturel. Celui-ci s’est amplifié après la Seconde Guerre mondiale, dès lors que l’on a utilisé les antibiotiques de manière massive, et parfois sans discernement. Chez les animaux, les antibiotiques sont prescrits dans de nombreux pays comme facteurs de croissance, sans lien avec une quelconque maladie. Avec la mondialisation des échanges, l’antibiorésis-tance devient encore plus difficile à maîtriser, car les bactéries résistantes se transmettent. Tous les cas de figure sont possibles : transmission d’homme à homme, entre hommes et animaux ou via l’environnement. Chacun de ces trois réservoirs – homme, animal, environnement – alimente…