Depuis novembre 2018, le projet InnoTherMS est soutenu par la région Auvergne-Rhône-Alpes et le ministère fédéral allemand de la formation et de la recherche. Son objectif est de décarboner les transports en créant un outil de gestion virtuel des échanges thermiques et des sources énergétiques des véhicules électriques utilisés en milieu urbain, périurbain et suburbain. L’enjeu est d’augmenter leur autonomie kilométrique.
Des recherches franco-allemandes pour des résultats partagés
Ce projet de recherche rassemble des partenaires français et allemands. Côté français, les organismes impliqués sont CETHIL (Insa Lyon), IFPEN, Lagepp (université Claude Bernard Lyon 1), Saint-Jean Industries et Segula. Du côté allemand, on retrouve Fraunhofer, GreenIng, Hochschule Esslingen (University of Applied Sciences) et TheSys. Les résultats de ces recherches seront proposés pour adaptation sur les véhicules neufs ou d’occasion à partir de 2022.
Une récupération optimisée des énergies diffuses
Segula Technologies, un groupe d’ingénierie, a développé un outil virtuel intelligent pour la gestion thermique des véhicules. Cet outil anticipe les phases de réchauffement et de refroidissement des véhicules, contrôle les pertes énergétiques et récupère les énergies chaudes et froides pour les convertir en kWh, afin de les réutiliser pour la traction. Ces énergies proviennent du chauffage, de la climatisation, de l’énergie cinétique de freinage ainsi que des échanges thermiques avec l’extérieur. Selon Segula, le potentiel de récupération atteint 5 %, soit 4 kW pour un véhicule utilitaire léger en milieu urbain et 8 kW sur route.
Selon Segula, la récupération d’énergie pour augmenter l’efficacité globale des véhicules est optimale sur les véhicules utilitaires urbains et périurbains qui effectuent des arrêts fréquents avec des phases répétées de réchauffement ou de refroidissement.
Transferts d’énergie et allègement des carrosseries
Les ingénieurs ont également développé des matériaux à changement de phase pour les carrosseries des véhicules. Ces matériaux, qui absorbent de l’énergie en passant d’une phase liquide à une phase solide, fonctionnent comme des batteries électrochimiques. Intégrés entre des assemblages légers de fibre de verre ou de carbone, ces matériaux de type mousse fournissent une énergie complémentaire de 3 kW en chaleur et 3 kW en froid, soit 5 % de l’énergie émise. De plus, cet ensemble présente une rigidité équivalente à celle de l’acier, permettant ainsi de réduire le poids des véhicules légers de 5 à 10 %, des véhicules utilitaires et poids lourds de 10 à 15 %, et des caisses frigorifiques de près de 30 %.
Une autonomie routière accrue de 10 %
Grâce à la récupération d’énergie et à l’allègement des carrosseries, les véhicules gagnent au moins 10 % d’autonomie sur route, selon l’outil virtuel développé par Segula. En 2021, les ingénieurs souhaitent confirmer ces résultats en intégrant leurs technologies dans des véhicules légers et lourds, et recherchent des constructeurs pour réaliser des tests.
Visualisation des dégagements et des échanges thermiques qui se produisent sur les véhicules.
Les différentes phases d’intervention de Segula et de Lagepp dans le projet InnoTherMS.
Grâce aux avancées réalisées par Segula Technologies dans le cadre du projet InnoTherMS, l’autonomie des véhicules électriques pourrait être considérablement améliorée. Ces innovations permettraient de rendre les transports plus respectueux de l’environnement et de contribuer à la transition vers une mobilité plus durable.
