Les journées de l’innovation bmw group en 2010. La mobilité du futur. Table des matières. Pourquoi l’électromobilité ? 2








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BMW Group
Comminqué de presse

6/2010
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Les journées de l’innovation BMW Group en 2010.
La mobilité du futur.
Table des matières.

1. Pourquoi l’électromobilité ? 2

2. Le projet i. 12

3. Le système de transmission électrique. 20

4. Construction légère et concept LifeDrive. 30

5. Le PRFC – un matériau d’avenir. 38



1. Pourquoi l’électromobilité?

A notre époque, la société et avec elle tout ce qui a trait à la mobilité individuelle se voient confrontés à des défis de plus en plus nombreux. Un nombre croissant de facteurs influent sur la portée de l’action individuelle et de celle de l’entreprise. Le monde connaît un bouleversement écologique, économique et social. Il existe pourtant des évolutions dont on doit tenir compte. Quelles sont-elles et comment y faire face ?

Le changement climatique et le réchauffement planétaire.
Le changement climatique et le réchauffement planétaire qui l'accompagne ne sont plus à démontrer. La décennie qui vient de s’écouler (de 2000 à 2009) a été la plus chaude jamais enregistrée, et pourtant les efforts accomplis dans le monde pour contrarier le phénomène n’ont jamais été aussi importants. Une autre hausse de la température moyenne induirait un nombre considérable de conséquences graves parmi lesquelles la fonte accrue des glaciers, la hausse du niveau des mers, la modification des précipitations et l’augmentation des phénomènes météorologiques extrêmes. Cette hausse continuelle de la température moyenne est due à l’accentuation de l’effet de serre naturel par l’homme . La combustion des carburants fossiles en particulier produit du CO2 – un gaz néfaste pour le climat puisqu’il accélère l’effet de serre et donc indirectement aussi le réchauffement de la Terre. Pour ralentir voire même stopper ce réchauffement climatique, il est donc nécessaire de réduire rapidement et de manière significativeles émissions de CO2. Pour y parvenir, on pourrait passer des carburants d’origine fossile à des sources d’énergie renouvelables et améliorer l’efficacité de tous les consommateurs d’énergie.

La raréfaction des ressources.
En plus du réchauffement climatique, la raréfaction inquiétante des ressources menace l’ensemble de la planète. Certaines matières premières importantes comme le pétrole et les métaux précieux tendent à s’épuiser alors que le besoin quotidien progresse. Pour les uns, il faut trouver la cause de l’amenuisement des ressources dans l’industrialisation galopante des pays émergents. Mais la croissance démographique, la hausse du niveau de vie ainsi que la gestion insouciante des matières premières contribuent aussi à cet état de fait. Conséquence de tout cela : les prix s’envolent pour presque toutes les familles de matières premières. A terme – l’échéance exacte est controversée – le pic pétrolier (Peak Oil) sera atteint. A partir de ce moment-là, la différence entre l’offre et la demande ne cessera de grandir et tous les besoins ne pourront être satisfaits. Par conséquent, la recherche d’alternatives au pétrole bat déjà son plein.

Le développement durable : une tendance de la société.
Le caractère brûlant du réchauffement climatique et de l’épuisement des ressources fait prendre conscience à l’homme de son rôle dans le système écologique. Beaucoup y sont déjà sensibilisés : ils se voient comme un élément d’un système global et souhaitent agir de façon consciente et pleinement responsable en adoptant un style de vie durable – pour eux et aussi pour les générations à venir. Durable ne signifie pas simplement « la préservation de l’environnement ». Globalement, la notion de « développement durable » a trois facettes : écologique, économique et sociale. Le développement durable au plan écologique a pour but de maintenir la nature et l’environnement pour les générations futures, donc d’avoir une gestion responsable des ressources. Le développement durable au plan économique implique une action économique offrant une base solide et durable en matière d'acquisition et de prospérité. Le développement durable au plan social exige que la société se développe de manière à permettre la participation de tous les membres d’une communauté . BMW Group s’est intéressé et voué très tôt au développement durable sous tous ses aspects pour créer une valeur ajoutée pour l’entreprise, l’environnement et la société.

Certains instruments tels que l’indice Dow Jones Sustainability traduisent la prise au sérieux grandissante dans l’économie de la notion de durabilité. Ces indices boursiers évaluent les entreprises d’après des critères économiques tout en tenant compte d’aspects écologiques et sociaux. BMW Group apparaît dans leurs classements en tête de file de sa branche.

De nouvelles solutions de déplacement pour des villes en pleine expansion.
L’autre tendance que l’on observe, c’est une urbanisation croissante. Ils sont toujours plus nombreux à quitter la campagne pour la ville. Les villages deviennent des cités, les limites de la ville et de la campagne se confondent et de grandes conurbations voient le jour. Depuis 2007, plus de la moitié de la population mondiale vit en ville. Selon les prévisions de l’ONU, les citadins devraient représenter plus de 60 % de la population mondiale en 2030 et environ 70 % en 2050. A l’heure actuelle, il existe déjà dans le monde plus de 130 villes de plus de trois millions d’habitants.

Les mégapoles sont un phénomène particulier de l’urbanisation. On parle de mégapoles ou d’espace méga-urbain, selon la définition, pour des villes d’au moins huit millions d’habitants. Dans le monde, on dénombre plus d’une trentaine de ces cités gigantesques où se côtoient quelques 280 millions de personnes. La croissance rapide de ces villes s’accompagne d’une multiplication des défis : manque de place et pollution de l’environnement entre autres. Pour autant toutes les mégapoles ne se valent pas. Shanghai, Londres, Los Angeles ou Tokyo sont certes toutes d’après la définition des mégapoles, mais elles sont très différentes les unes des autres en termes d’infrastructures routières et de besoin de mobilité individuelle de leurs habitants. L’influence de la croissance sur l’infrastructure urbaine varie selon les villes.

Les législations reflètent l’environnement changeant.
Les gouvernements de différents pays aussi agissent en fonction du changement climatique et de la raréfaction des ressources. En introduisant des certifications pour les véhicules zéro émission, en limitant l'accès aux voitures et en promulguant des lois ambitieuses sur le parc automobile, ils essaient de contrer la hausse des émissions de CO2. Ainsi les États-Unis, l’Europe, la Chine et le Japon exigent d’ici à 2020 une réduction des émissions des véhicules pouvant atteindre 30 % par rapport à la production de 2008.

La réponse de BMW Group.
La mobilité du futur réclame un nouveau rapport entre exigences mondiales et besoins individuels. On veut des solutions nouvelles pour une mobilité individuelle en milieu urbain. Ces solutions doivent être durables et, dans la mesure du possible, ne pas s’accompagner de restrictions, mais offrir des possibilités de différenciation. La réduction des émissions et de la consommation de carburant doit s’accélérer. BMW Group a reconnu ces besoins et s’est fixé pour objectif de permettre une mobilité non polluante. C’est donc dans ce contexte que le groupe élabore un véhicule qui ouvre de nouvelles possibilités dans cet environnement-là et qui réponde aux souhaits changeants de sa clientèle.

« A l’avenir aussi il y a aura des besoins en matière de mobilité individuelle. Les clients voudront toujours décider eux-mêmes de quand ils iront où et comment. Et ils voudront le faire en étant le plus possible respectueux de l’environnement. Et puis il y aura toujours la volonté de se différencier – la volonté par exemple de se démarquer au moyen de produits haut de gamme ». (Peter Ratz)

L’E-mobilité  : une solution durable et une évolution pérenne.
BMW Group voit dans l’électromobilité un moyen de réunir mobilité individuelle et exigences du futur. Le gros avantage réside surtout ici dans l’absence d’émissions locales. L’électromobilité utilisant le courant électrique à la place du carburant comme énergie motrice, aucun gaz polluant n’est rejeté durant le trajet. Quand, en plus, l’énergie nécessaire à la propulsion est obtenue à partir par exemple du vent ou de l’eau – deux ressources renouvelables – l’E-mobilité est alors absolument neutre en termes de conséquences climatiques et elle épargne les ressources naturelles puisque aucun CO2 n’a été rejeté dans l’environnement pour produire cette énergie. Les E-véhicules contribuent donc d’un côté à réduire les émissions de CO2 et accroissent de ce fait la qualité de vie dans les grandes villes. Et d’un autre côté l’E-mobilité apprend ainsi à gérer les besoins croissants de la clientèle de manière globale, écologiquement durable et respectueuse de l’environnement.

« L’électromobilité permet de se déplacer sans détruire l’environnement par des émissions de gaz nocifs ». (Martin Arlt)

Dynamique, couple et confort – les joies de l’e-mobilité.
Non seulement l’électromobilité est écologique, mais en plus elle procure une expérience de conduite unique basée sur l’émotion. Les E-véhicules peuvent se déplacer quasiment sans aucun bruit de moteur. De plus, sur les moteurs électriques la totalité du couple de l’E-transformateur d’énergie est disponible dès l’arrêt, d'où une grande agilité et donc un plaisir de conduite accru. Un E-véhicule accélère en outre sans interruption jusqu’à atteindre la vitesse maximale.

« Tous les clients ayant testé l’E-mobilité nous confirment avoir eu tout simplement du plaisir ». (Ulrich Kranz)

Conduire un moteur électrique s’accompagne d’une autre particularité : lorsque l’on retire le pied de la pédale d’accélérateur, le véhicule ne continue pas de rouler mais décélère de façon active. La pédale d’accélération devient ainsi une pédale de conduite et permet un déplacement on ne peut plus confortable, surtout à vitesse moyenne ou sans grande variation. Cela permet de résoudre près de 75 % des ralentissements en cycle urbain sans toucher à la pédale de frein. Le couple de décélération est également utilisé pour récupérer de l’énergie. En effet dès que le conducteur retire son pied de la pédale d’accélérateur, l'électromoteur devient alors un générateur qui transforme l’énergie cinétique en électricité pour réalimenter la batterie. Jusqu’à 20 % de l’énergie consommée est ainsi récupérée.

Quelles sont les limites de l'E-mobilité?
L'électromobilité n'en est qu'à ses balbutiements et des innovations sont par conséquent encore nécessaires à certains endroits. Le défi le plus important est évidemment l'amélioration de l’accumulateur d'énergie. Ses particularités spécifiques en termes de densité énergétique et de poids sont pour l’instant le facteur restrictif de l’E-mobilité.

Densité énergétique et poids de l’accumulateur d’énergie.
Pour l’heure seule une quantité limitée d’énergie peut être emmagasinée dans une batterie et la densité énergétique du composite de cellules est tout aussi faible. En effet un accumulateur d’énergie d’un véhicule électrique possède aujourd’hui l’équivalent énergétique d’environ deux à trois litres de carburant. Le rendement important du moteur compense toutefois en partie cette faiblesse. Car quand un moteur à combustion exploite 40 % de l’énergie du carburant tout au plus, le moteur électrique, lui, utilise jusqu’à 96 % de l’énergie mise à disposition. Un moteur électrique vous emmène donc nettement plus loin avec moins d’énergie. Certes l’autonomie d’un véhicule électrique n’a encore rien de comparable avec celle d’un moteur à combustion, mais l’accumulateur d’énergie automobile n’en est qu’à ses débuts. On peut donc s’attendre à des avancées technologiques dans les prochaines années grâce à une recherche poussée dans ce domaine. Les futurs accumulateurs d’énergie seront donc non seulement beaucoup moins onéreux, mais aussi plus légers, plus compacts tout en ayant une bien meilleure densité énergétique.

Outre la densité énergétique, le poids de l’accumulateur d’énergie est le second facteur restrictif en termes d'autonomie. A capacité de batterie égale, plus un véhicule est léger et plus son autonomie est grande. Compte tenu de sa faible densité énergétique, la batterie a actuellement la taille d’une grosse valise de voyage et elle est par ailleurs très lourde. On pourrait certes augmenter l’autonomie du véhicule en développant la capacité de sa batterie, mais cela aurait pour effet de l’alourdir encore et donc de supprimer une partie de l’autonomie gagnée. Il faut donc trouver le bon rapport entre le poids et la capacité de l’accumulateur d’énergie et améliorer encore l’autonomie au moyen de mesures comme une construction résolument légère et des stratégies de charge et d’exploitation intelligentes. Les ingénieurs BMW Group travaillent du reste à réduire le temps de charge de manière significative. Car pour l’instant plusieurs heures de charge, et par conséquent d’immobilisation de la voiture, sont nécessaires pour recharger complètement un E-véhicule.

« Nous sommes parfaitement conscients des limites de l’électromobilité. Mais cela ne nous empêche pas de les faire reculer un peu plus tous les jours ». (Martin Arlt)

Les ingénieurs de BMW Group ont identifié les domaines de l’électromobilité réclamant des améliorations et travaillent intensément à la mise au point de solutions optimales, satisfaisant la clientèle. C’est ainsi que BMW Group conduit de vastes projets pilotes en Allemagne, en Grande-Bretagne et aux États-Unis censés lui fournir des informations précieuses sur l’exploitation et le fonctionnement des E-véhicules et lui permettre d'ajuster à l’avenir ses véhicules encore plus précisément par rapport aux besoins de la clientèle. Ainsi qu’en témoignent les premiers résultats des essais sur la MINI E, BMW Group est sur la bonne voie.

BMW Group adopte une approche globale durable.
L’életromobilité fait partie intégrante d’EfficientDynamics. Grâce à ce dernier, BMW Group réduit depuis pas mal de temps déjà la consommation et les émissions au moyen de nouvelles générations de moteurs très performants, de mesures d’aérodynamisme, d’une construction innovante et plus légère ainsi que de mesures intelligentes de gestion de l’énergie au sein du véhicule – et tout ceci pour des performances encore accrues. Entre 1995 et 2009, BMW Group a ainsi réduit les émissions de CO2 de près d’un tiers sur l’ensemble de sa gamme de véhicules. Aujourd’hui encore l’entreprise réalise des économies de consommation grâce à EfficientDynamics en développant notamment l’électrification du système de transmission jusqu’à l’hybridation. A terme, EfficientDynamics sera synonyme de transition vers une mobilité sans d’émission grâce à la batterie électrique et à une énergie produite à partir d’hydrogène obtenu par régénération.

« On se déplacera à l’avenir exclusivement au moyen d’énergies renouvelables et renouvelées. Les ressources sont trop précieuses pour être gaspillées ». (Peter Ratz)

La notion de durabilité chez BMW Group.
Cependant n’appréhender la question de la durabilité que du point de vue du produit n’est pas suffisant pour BMW Group. La volonté de leadership affirmée grâce à EfficentDynamics, l’entreprise entend la transposer également à l'avenir dans le développement durable tout au long de la chaîne de création de valeur. C’est pourquoi la stratégie de BMW Group en matière de durabilité impose non seulement de développer des technologies de transmission efficaces et de mettre en place des concepts de mobilité durable dans les grandes agglomérations, mais aussi, dans le cadre de la philosophie Clean Production, de réduire davantage encore la pollution de l’environnement et la consommation des ressources notamment dans le processus de production. En véritable citoyen du monde, l’entreprise s’engage à trouver des solutions aux défis de la société – le but étant de participer activement à l'élaboration des conditions générales régissant son action à l’intérieur et à l’extérieur de l’entreprise.

« Au sein de l’entreprise, tout le monde est est convaincu que la mobilité haut de gamme en particulier intégrera de plus en plus le concept de développement durable. Pour viser le haut de gamme, il faudra évidemment aussi penser désormais en termes de développement durable  ». (Martin Arlt)

BMW axe résolument ses process et ses structures sur l’électromobilité.
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