Au‑delà de Tesla: Mercedes‑Benz redéfinit le paysage des VE avec des technologies innovantes

Innovation automobile

For many years, the mantle of innovation in the automotive industry has seemingly been taken by new EV manufacturers, like Tesla (TSLA ) and BYD.

Pendant de nombreuses années, le manteau de l’innovation dans l’industrie automobile a semblé être pris par de nouveaux fabricants de VE, comme Tesla et BYD.

Cela s’explique non seulement par le fait qu’ils ont changé la façon dont les voitures sont alimentées, mais aussi parce que la refonte des voitures à partir de zéro et selon les premiers principes a permis un changement radical de perspective sur ce qui était possible ou non.

Cependant, il serait erroné de négliger tous les constructeurs « legacy ». Récemment, Mercedes (MBGAF) a fait une grande annonce avec une vaste gamme d’innovations qui pourraient complètement changer la façon dont les voitures sont fabriquées, montrant que l’expérience et la puissance de R&D des marques plus anciennes ne doivent pas être trop facilement écartées.

Visions de la mobilité en 2040

En novembre 2024, Mercedes a fait venir un panel sélectionné de journalistes en Allemagne pour présenter sa vision du futur de l’automobile et de la mobilité.

Cela a commencé avec une vision pour 2040+ dans 3 villes mondiales: Londres, Los Angeles et Shenzhen.

Ces visions du futur sont quelque chose que Mercedes se voit comme instrumentale pour les concrétiser, grâce aux innovations présentées lors du même événement.

Londres

Source: Inside EVs

Ici, l’accent semble être mis sur la réduction de la congestion urbaine, en accord avec la trajectoire actuelle des politiques urbaines de Londres:

• Espace partagé entre véhicules conduits par des humains et véhicules autonomes, qui sont signalés.
• Stationnement uniquement dans des garages à étages (coûteux).
• Les petites livraisons sont effectuées par de petits robots, et les grosses fourgonnettes de livraison autonomes ne sont autorisées que dans des zones spécifiquement dédiées.
• Beaucoup d’espaces verts avec ombre qui génèrent de l’énergie grâce à des panneaux solaires.

Los Angeles

Source: Inside EVs

Comme ce paysage urbain est beaucoup moins dense, le style urbain américain centré sur la voiture persiste, mais avec une superposition de technologie verte et de technologie avancée:

• Des pistes cyclables réservées se trouvent à côté des voies automobiles peuplées d’un mélange de VE, de véhicules autonomes et de « voitures classiques ».
• Les garages publics et les places de stationnement en bord de route sont toujours présents, contrairement à Londres.
• Les drones et les robots sont omniprésents, offrant un réseau dense de livraisons personnalisées ainsi que l’atténuation des risques liés au changement climatique comme les incendies.
• Les VE sont rechargés grâce à un mélange de stations de charge inductives (sans contact) et d’un revêtement solaire exploitant le temps très ensoleillé.

Shenzhen

Source: Inside EVs

Aujourd’hui, la ville est essentiellement le San Francisco et la Silicon Valley de la Chine, et cette vision du futur le reflète. Il s’agit d’un paysage urbain beaucoup plus vertical, ultra-dense et ultra-moderne, conçu avec la mobilité sur trois dimensions à l’esprit:

• Le stationnement n’est autorisé que dans des garages à étages.
• Les taxis VTOL (décollage et atterrissage verticaux) transportent les personnes à travers la ville, probablement avec des programmes de vol autonomes.
• Le transport terrestre est également à plusieurs niveaux, les piétons et les cyclistes disposant de leurs propres voies suspendues au-dessus du trafic.
• Les robots sont partout et font partie de la vie de chacun, offrant de nombreux services, de la cuisine à la livraison.
• Les parcs et les espaces verts réduisent la chaleur et offrent un espace de vie communal.
• Les trains à grande vitesse sont également essentiels pour amener les personnes à l’intérieur et à l’extérieur de Shenzhen vers les villes voisines, en particulier le reste de la région de la Grande Baie Guangdong–Hong Kong–Macao, le cœur économique et technologique de la Chine modernisée.

Source: Research Gate

Prototype CLA EV Mercedes‑Benz

En plus des technologies, un prototype de voiture présenté par Mercedes était le CLA, un prototype de berline électrique avec une capacité de batterie extraordinaire.

Ce modèle a démontré la capacité de parcourir jusqu’à 2 309 miles (3 715 km) en 24 heures, arrêts de charge inclus. Bien sûr, c’est une démonstration remarquable que, à long terme, l’angoisse de l’autonomie ne sera pas un problème sérieux pour les VE.

• Rendement élevé, avec une efficacité énergétique de 5,2 miles/kilowattheure, ce qui pourrait en faire le VE le plus efficace au monde, même meilleur que le Lucid Air.
• Une batterie de traction de 800 volts et un taux de charge maximal de 320 kilowatts, chaque arrêt de charge prenant environ 10 minutes pour passer l’état de charge de la voiture de 10 % à 50 %, ajoutant 186 miles (299 km) d’autonomie à chaque fois.

Voitures solaires auto‑chargeantes

Bien sûr, un rechargement efficace aux stations de charge est indispensable pour les VE lors de longs trajets. Cependant, au final, la plupart de notre utilisation de la voiture consiste en de courts trajets quotidiens pour les déplacements habituels et les déplacements dans notre voisinage immédiat.

Il serait donc idéal que nos voitures puissent simplement se recharger elles‑mêmes suffisamment pour effectuer ces trajets. Et encore mieux si c’est gratuit.

C’est la promesse de la peinture solaire de Mercedes. Il ne s’agit pas seulement de l’intégration de cellules photovoltaïques solaires dans la carrosserie de la voiture, comme cela était envisagé auparavant pour la Mercedes EQXX et son grand toit solaire.

Source: Mercedes-Benz

Au contraire, on s’attend à ce que cette peinture génère directement de l’électricité, transformant toute la surface de la voiture en générateur solaire.

Source: Motor Trend

Ce qui est particulièrement impressionnant, c’est que cette peinture solaire atteindrait apparemment une efficacité aussi élevée que 20 %, pas beaucoup moins que des panneaux solaires beaucoup plus lourds, malgré un poids de seulement 50 g/m², un critère clé pour l’appliquer sur une voiture.

Son fonctionnement est évidemment un secret commercial pour le moment, mais il semble qu’un revêtement de peinture à nanoparticules ultra‑transparent soit un élément central et qu’il ait déjà été testé.

En couvrant toute la surface de la carrosserie d’un SUV de taille moyenne, d’environ 11 mètres carrés (118 pieds carrés), cela pourrait potentiellement ajouter 7 450 miles (12 000 km) d’autonomie chaque année.

Cela représente environ 20 miles par jour (32,8 km), ce qui serait suffisant pour couvrir 62 % d’un trajet quotidien typique à Stuttgart.

Inside EVs

Cette performance pourrait être encore plus élevée dans des climats plus ensoleillés, comme la Californie ou l’Espagne, éliminant essentiellement le besoin de stations de charge pour la plupart des utilisateurs.

Le fait que les stations de charge soient pleines, trop lentes ou trop rares constitue une préoccupation majeure concernant les VE et conduisant à un grand retour des voitures hybrides. Ainsi, cette technologie pourrait changer la donne, surtout dans les régions à climat méditerranéen ou tropical, où une forte radiation solaire pourrait rendre les installations de charge presque inutiles.

Conduite en réalité augmentée

Récemment, principalement poussée par Tesla et les refontes de VE chinois, la tendance a été d’ajouter un grand écran central dans les tableaux de bord des voitures pour gérer le contrôle du véhicule.

À la place, Mercedes envisage d’utiliser des lunettes de réalité augmentée pour permettre un écran virtuel qui flotte juste au-dessus du tableau de bord.

Source: Inside EVs

L’idée centrale est que dans un avenir proche, la réalité virtuelle pourrait devenir beaucoup plus courante, et les constructeurs automobiles devraient déjà réfléchir à la façon de l’intégrer de manière fluide dans l’expérience de conduite, similaire à l’appairage et à l’intégration des smartphones.

Une autre façon d’exploiter la technologie AR/VR pour les constructeurs serait de permettre aux acheteurs potentiels de personnaliser leurs futures voitures. En utilisant un casque VR complet, ils pourraient visualiser directement comment différentes options apparaîtraient dans le produit final, sans que le concessionnaire doive les avoir physiquement disponibles sur place.

Source: Inside EVs

Ordinateurs neuromorphiques

Quelque chose que l’industrie automobile commence à réaliser est que la conduite autonome sera probablement très gourmande en calculs. Cela signifie qu’elle nécessitera non seulement du matériel suffisamment puissant, mais que la consommation d’énergie de l’ordinateur de navigation sera réellement non négligeable. Une telle consommation d’énergie affectera probablement l’autonomie des VE et les performances globales des robotaxis.

Une façon de la réduire est de passer des puces IA traditionnelles à l’informatique neuromorphique. L’informatique neuromorphique est une méthode où les systèmes informatiques s’inspirent des cerveaux des systèmes vivants avec des neurones.

Source: Tech Target

C’est la voie suivie par Mercedes, qui est allée jusqu’à façonner ses cartes de circuits pour ressembler à des neurones dans cette démonstration afin de faire passer le message.

Source: Inside EVs

La recherche sur l’informatique neuromorphique a été réalisée en partenariat avec l’Université de Waterloo au Canada.

Cuir synthétique bio‑ingénieré

Bien que les acheteurs soucieux de l’environnement ou véganes critiquent souvent les produits d’origine animale, les intérieurs de voitures de luxe sont néanmoins associés à la sensation des sièges en cuir. Des alternatives en faux‑cuir existent déjà, mais elles semblent toujours un peu « bon marché », le contraire de ce qu’une marque premium comme Mercedes recherche.

Ainsi, ses chercheurs ont créé une version qui imite le cuir jusqu’au niveau microscopique, rendant sa structure et sa texture très crédibles. Elle est fabriquée à partir de matériaux extraits de vieux pneus, de poudre de protéines, entre autres.

Source: Inside EVs

Parce qu’elle est si similaire au cuir, elle est teinte de la même manière, ce qui ajoute l’odeur distincte de cuir recherchée par les acheteurs de voitures neuves.

Enfin, ce matériau serait apparemment encore plus résistant que le vrai cuir, très résistant à l’exposition au soleil ainsi qu’à l’action de la sueur et des produits chimiques comme les désinfectants pour les mains, les écrans solaires ou les lotions pour le corps.

Source: Inside EVs

Freins intégrés

Traditionnellement, les freins des voitures reposent simplement sur une friction accrue sur les roues pour ralentir. Cela nécessite non seulement un entretien régulier et coûteux, mais génère également beaucoup de poussière de frein, qui devient un contributeur important à la pollution de l’air due au trafic automobile.

Les VE ont en partie modifié cela en permettant que une partie du freinage soit réalisée grâce au retour de l’énergie cinétique dans le pack batterie, déplaçant essentiellement les moteurs électriques en marche arrière. Mais néanmoins, un freinage fort nécessitera toujours des freins traditionnels en complément.

Ainsi, Mercedes va encore plus loin.

Freins In‑Drive

Les ingénieurs de la société ont créé les « freins in‑drive », qui sont le boîtier de l’unité de propulsion d’un véhicule électrique.

Source: Inside EVs

Le disque est refroidi par eau, et il ne tourne pas, tandis que le pad de frein est circulaire et tourne avec le moteur. Avec ce système, la vitesse de frottement est obtenue en poussant le pad de frein circulaire contre le disque stationnaire.

Ce qui rend cette innovation très impressionnante, c’est qu’elle signifierait que le système de freinage de la voiture ne nécessiterait jamais d’entretien pendant toute la durée de vie du véhicule.

Il garderait toute la poussière de frein contenue, sans besoin d’être vidée non plus. Cela apporte également quelques autres avantages secondaires:

• Le refroidissement par eau éliminerait tout risque de surchauffe des freins.
• Des roues entièrement couvertes et aérodynamiques qui aideront à réduire le coefficient de traînée des véhicules.
• Les bruits de freinage seraient réduits.

Micro‑convertisseurs

La façon dont les VE reconvertissent la vitesse en électricité se fait via un convertisseur. La plupart le font avec un convertisseur par moteur.

À la place, Mercedes envisage de connecter des micro‑convertisseurs aux cellules de la batterie d’un VE en parallèle plutôt qu’en série.

Cela pourrait être particulièrement utile en combinaison avec des cellules de batterie mixtes NMC (nickel‑manganèse‑cobalt) et LFP (lithium‑fer‑phosphate), certaines chimies étant plus aptes à absorber davantage de puissance d’un coup.

Comme la vitesse de charge des batteries est souvent le goulot d’étranglement quant à la quantité d’énergie pouvant être régénérée lors d’un freinage trop fort, cela pourrait augmenter à la fois l’efficacité de la voiture et réduire davantage la contrainte sur le pad de frein.

Un autre innovateur d’héritage

Mercedes n’est pas le seul constructeur automobile à avancer rapidement pour rattraper la révolution des VE. Le plus grand constructeur automobile du monde, Toyota, envisage également d’adopter les hybrides et les VE, après de nombreuses années à traîner les pieds.

C’est quelque chose que nous avons couvert plus en détail précédemment dans \”Toyota (TM) Spotlight: Playing it Safe with a Well-Rounded Approach”. Voici quelques exemples pour mettre en perspective les innovations de Mercedes:

• Un focus continu sur les hybrides, illustré par un nouveau record mondial Guinness pour le MPG le plus élevé (miles per gallon) lors d’un trajet côte à côte en septembre 2024 réalisé avec une Prius.
• Une feuille de route agressive vers de nouvelles batteries pour les VE:
• « Performance » batteries lithium‑ion avec un objectif d’autonomie de 800 km (500 miles) et un temps de charge de 20 minutes ou moins, prévues pour 2026.
• « Haute performance » batteries lithium‑ion avec un objectif d’autonomie de 1 000 km (620 miles) et un temps de charge de 20 minutes ou moins, prévues pour 2028.
• « Breakthrough » dans les batteries à état solide avec un objectif d’autonomie de 1 000 km (620 miles) et un temps de charge complet de 10 minutes ou moins, prévu pour 2028.
  • Plus tard, une autonomie de 1 200 km sera également ciblée et même 1 450 km/900 miles suite à une « percée technologique » annoncée dans la technologie des batteries en 2023.
• Possiblement un moteur à combustion d’hydrogène (non basé sur des piles à combustible), au cas où la production d’hydrogène deviendrait suffisamment bon marché pour concurrencer les VE et crée une nouvelle économie de l’hydrogène.
• Peut-être plus une anecdote intéressante, Toyota est également impliqué dans le développement du Lunar Cruiser dans le cadre du programme Artemis, en collaboration avec l’Agence japonaise d’exploration aérospatiale (JAXA).

Source: Toyota