Au cours de la dernière décennie, le paysage de l’industrie automobile a subi une transformation significative grâce aux progrès de la technologie électrique.
Les moteurs électriques sont apparus comme une alternative prometteuse aux moteurs à combustion interne, favorisant l’innovation et l’adoption de véhicules plus efficaces et plus respectueux de l’environnement.
Dans cet article, nous explorerons les différents types de moteurs électriques utilisés dans les voitures électriques modernes et comment ils modifient le paysage des transports.
Types de moteurs électriques
Les moteurs électriques sont au cœur des véhicules électriques, convertissant l’énergie électrique stockée dans les batteries en énergie mécanique pour propulser le véhicule.
Voici une description des types de moteurs électriques les plus couramment utilisés dans l’industrie automobile :
Moteurs à courant alternatif (AC) synchrones à aimant permanent :
Ces moteurs utilisent des aimants permanents montés sur le rotor pour générer un champ magnétique tournant. En alimentant le stator avec un courant alternatif triphasé, un champ magnétique stationnaire est induit qui interagit avec le champ du rotor, générant un mouvement.
Ces moteurs offrent un rendement élevé et une large plage de vitesses de fonctionnement, ce qui en fait un choix populaire auprès de nombreux constructeurs de véhicules électriques haut de gamme.
Moteurs à courant alternatif (AC) à réluctance variable
Les moteurs AC à réluctance variable utilisent la réluctance magnétique des matériaux ferromagnétiques du rotor pour générer du mouvement.
La réluctance magnétique est une propriété des matériaux ferromagnétiques qui les amène à résister au flux magnétique. Dans un moteur à réluctance variable, le rotor est composé de matériaux ferromagnétiques qui ont la capacité de modifier leur réluctance magnétique lorsqu'ils sont exposés à un champ magnétique.
Lorsque le stator du moteur est alimenté en courant alternatif (AC), un champ magnétique tournant est créé qui interagit avec le rotor. La façon dont les matériaux ferromagnétiques du rotor réagissent à ce champ magnétique changeant génère le mouvement. Autrement dit, la réluctance magnétique de ces matériaux change à mesure que le champ magnétique du stator tourne, provoquant également la rotation du rotor.
Contrairement aux moteurs synchrones à aimants permanents, ces moteurs ne nécessitent pas d'aimants permanents dans le rotor, ce qui peut réduire les coûts et simplifier la conception.
Moteurs à courant continu (CC) avec balais
Ces moteurs utilisent des balais et des collecteurs pour inverser le sens du courant dans le rotor, générant ainsi un champ magnétique tournant.
Bien qu’ils soient moins courants dans les véhicules électriques modernes en raison de leur efficacité moindre et de leur entretien plus important, ils peuvent encore être trouvés dans certains modèles plus anciens ou dans des applications spécifiques.
Moteurs CC sans balais
Les moteurs à courant continu sans balais éliminent les balais et les collecteurs, utilisant l'électronique de commande pour commuter le courant dans le stator. Cela se traduit par un rendement plus élevé et une durée de vie plus longue par rapport aux moteurs à courant continu à balais.
Moteurs synchrones à réluctance commutée
Ces moteurs combinent les caractéristiques des moteurs synchrones et des moteurs à réluctance. Le rotor est constitué de pôles de fer saillants qui génèrent un couple de réluctance. La commutation est obtenue en faisant varier le flux magnétique, ce qui entraîne un bon rendement et une densité de puissance plus élevée.
Présence sur le marché international de chaque type de moteur
La part de marché de chaque type de moteur peut varier en fonction de plusieurs facteurs dans un laps de temps très court.
Cependant, nous fournissons ci-dessous un tableau avec une estimation générale basée sur les tendances historiques :
|
Type de moteur électrique |
Pourcentage estimé sur le marché international |
|
Moteurs à courant alternatif (AC) synchrones à aimant permanent |
40% - 50% |
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Moteurs à courant alternatif (AC) à réluctance variable |
10% - 20% |
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Moteurs CC sans balais |
20% - 30% |
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Moteurs à courant continu (CC) avec balais |
5% - 10% |
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Moteurs synchrones à réluctance commutée |
5% - 10% |
Il est important de garder à l’esprit que ces pourcentages sont approximatifs. De plus, la part de marché de chaque type de moteur électrique peut évoluer au fil du temps, à mesure que la technologie progresse et que de nouvelles innovations sont développées dans l’industrie automobile.
Moteurs utilisés par les marques automobiles
L’adoption des moteurs électriques a été adoptée par diverses marques automobiles leaders du marché. De Tesla à Nissan, les entreprises misent sur la technologie électrique pour façonner l’avenir de la mobilité.
Vous trouverez ci-dessous un tableau résumant certaines marques de voitures et les types de moteurs électriques qu’elles utilisent généralement :
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Marque |
Moteurs |
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Tesla |
Moteurs AC synchrones à aimant permanent |
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Nissan |
Moteurs AC à réluctance variable |
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Renault |
Moteurs à courant continu à balais/moteurs synchrones à aimant permanent |
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BMW |
Moteurs CC sans balais |
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Chevrolet |
Moteurs synchrones à réluctance commutée |
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Audi |
Moteurs AC synchrones à aimant permanent |
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Jaguar |
Moteurs à courant alternatif synchrones à aimant permanent/moteurs à courant continu sans balais |
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Hyundai |
Moteurs AC synchrones à aimant permanent |
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Allez |
Moteurs AC synchrones à aimant permanent |
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Gué |
Moteurs AC synchrones à aimant permanent |
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Volkswagen |
Moteurs AC synchrones à aimant permanent |
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Mercedes-Benz |
Moteurs AC synchrones à aimant permanent |
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Porsche |
Moteurs AC synchrones à aimant permanent |
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Volvo |
Moteurs AC synchrones à aimant permanent |
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MG |
Moteurs AC synchrones à aimant permanent |
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MONDE |
Moteurs à courant alternatif synchrones à aimant permanent/moteurs à réticence variable |
Tableau 1 : Marques de voitures et leurs moteurs électriques