Renault-Geely : le moteur Amorfo atteint 98,2 % de rendement

Renault et le groupe chinois Geely ont présenté, par l’intermédiaire de leur coentreprise Horse, un moteur électrique dont le rendement atteindrait jusqu’à 98,2 %. Ce chiffre évoque un record de laboratoire, mais cette technologie devrait prochainement équiper des hybrides et hybrides rechargeables classiques, afin d’en réduire progressivement les besoins énergétiques.

Ce qui se cache derrière le nouveau moteur Renault-Geely

Horse est une entreprise détenue conjointement par Renault et Geely, entièrement consacrée aux technologies de propulsion. C’est au sein de cette structure qu’a été développé un groupe motopropulseur baptisé en interne « Amorfo ». Son atout ne repose ni sur des aimants plus puissants ni sur un refroidissement hors norme, mais sur un composant discret et particulièrement complexe sur le plan technique : le stator.

Le stator désigne la partie fixe du moteur électrique autour de laquelle tourne le rotor. Habituellement, il est constitué de tôles magnétiques cristallines empilées. Horse a choisi une autre solution, en utilisant de l’acier amorphe, un métal dont la structure atomique est désordonnée.

Selon le constructeur, le nouveau moteur affiche un rendement de 98,2 %, une valeur qui se distingue nettement, y compris face aux propulsions électriques modernes.

Cette organisation non cristalline doit limiter la formation de courants de Foucault générateurs de pertes lorsque le matériau est traversé par un champ magnétique variant rapidement. L’objectif est, en substance, de préserver chaque dixième de watt qui serait autrement dissipé sous forme de chaleur.

Des tôles d’acier plus fines qu’un cheveu humain

Le matériau n’est pas le seul élément déterminant : l’épaisseur des tôles composant le stator l’est tout autant. Horse annonce une épaisseur de seulement 0,025 mm. À titre de comparaison, un cheveu humain mesure généralement entre 0,05 et 0,08 mm. Les moteurs conventionnels emploient des tôles environ dix fois plus épaisses.

Cette finesse extrême diminue fortement les pertes par courants de Foucault dans le métal. Moins de pertes signifie moins de chaleur produite et, par conséquent, davantage de puissance exploitable à partir de la même quantité d’électricité.

• Épaisseur des tôles du stator : 0,025 mm
• Réduction des pertes internes du moteur : jusqu’à 50 %
• Rendement annoncé : 98,2 %
• Puissance : 190 ch
• Couple : 360 Nm

Des performances de cet ordre conviennent particulièrement aux véhicules compacts et de taille moyenne reposant sur une architecture hybride ou à prolongateur d’autonomie. C’est précisément sur ce segment que Horse place ce moteur : non comme une motorisation sportive pure, mais comme un levier d’efficience destiné à la grande série.

Ce que représente un rendement de 98,2 % en conditions réelles

Les groupes motopropulseurs électriques actuels sont déjà réputés pour leur efficacité. Selon leur conception et leur point de fonctionnement, de nombreux moteurs atteignent environ 93 à 97 %. Le passage à 98,2 % peut donc sembler modeste à première vue. Les spécialistes savent toutefois que chaque progrès devient nettement plus difficile et coûteux à mesure que l’on approche des derniers points de pourcentage.

Horse affirme que cette technologie réduit de moitié les pertes internes du moteur. Cela ne signifie pas qu’une voiture consommera soudainement deux fois moins, puisque le moteur ne constitue qu’un élément de l’ensemble. Son apport reste néanmoins mesurable.

À l’échelle du système, Horse prévoit environ 1 % de consommation d’énergie en moins : peu pour une voiture isolée, beaucoup à l’échelle de millions de véhicules.

Au quotidien, 1 % peut paraître presque dérisoire. Mais sur 15 ans d’utilisation, avec de forts kilométrages annuels et d’importantes flottes, les volumes d’énergie concernés deviennent considérables. Chaque dixième de litre et chaque kilowattheure comptent pour les constructeurs afin de respecter leurs objectifs de flotte et les exigences en matière de CO₂.

Laboratoire ou route : quelle fiabilité pour ces chiffres ?

Les 98,2 % annoncés proviennent de mesures réalisées par le constructeur. Elles sont généralement effectuées dans des conditions de laboratoire idéalisées : température précisément contrôlée, point de charge optimal, absence de vieillissement et périphériques parfaitement calibrés.

Sur la route, les paramètres évoluent constamment. Le moteur fonctionne rarement dans sa plage de rendement idéale, les matériaux chauffent puis refroidissent, tandis que les aimants et les isolants vieillissent. De nombreux ingénieurs connaissent bien cet écart : les résultats sur banc d’essai sont souvent plus flatteurs que les données relevées ensuite en usage quotidien.

Renault et Geely n’ont pour l’instant pas précisé dans quel modèle, ni à partir de quelle date, le moteur sera monté en série. Une chose est certaine : il figure déjà au catalogue de Horse et peut donc, en théorie, être proposé à toutes les marques des groupes. Cela inclut notamment Renault, Dacia, d’éventuels partenaires de Renault, ainsi que des marques de l’univers Geely telles que Volvo ou Lotus.

Pourquoi les groupes chinois accélèrent sur les motorisations

Ces dernières années, les constructeurs japonais et européens dominaient le domaine des propulsions efficientes. Toyota et Honda ont établi des références avec leurs moteurs hybrides, tandis que les marques premium allemandes se distinguaient par leurs machines électriques sophistiquées. Les marques chinoises ne veulent désormais plus laisser ce terrain aux autres.

Des constructeurs comme Dongfeng et Changan ont récemment annoncé des moteurs thermiques affichant des rendements proches de 50 %, un niveau très élevé pour des moteurs à essence. BYD a, de son côté, présenté un moteur électrique considéré comme particulièrement innovant et conçu pour viser une consommation extrêmement faible.

Le moteur Amorfo s’inscrit dans une vague de nouveaux concepts de propulsion avec lesquels les constructeurs asiatiques, en particulier, cherchent à battre des records d’efficience.

Pour Renault, le partenariat avec Geely et le transfert des activités de propulsion vers Horse constituent une démarche stratégique : partager les coûts de développement, réunir les compétences et répondre plus rapidement aux nouvelles exigences. L’emploi d’acier amorphe dans le stator est l’un des résultats de cette alliance.

Qu’est-ce que l’acier amorphe ?

Le terme « amorphe » peut sembler abstrait au premier abord. En science des matériaux, il signifie que les atomes ne sont pas organisés selon des réseaux cristallins réguliers, mais répartis de manière plus désordonnée. Le verre est un exemple classique de matériau amorphe.

Dans un moteur électrique, cette caractéristique apporte deux avantages :

• Les propriétés magnétiques peuvent être réglées plus précisément.
• Les pertes liées aux champs magnétiques alternatifs diminuent, car les courants de Foucault disposent de moins de « canaux » organisés.

En contrepartie, la production de ces tôles est coûteuse et techniquement exigeante. Les couches très fines doivent être fabriquées, découpées et empilées avec une grande précision. Leur industrialisation à grande échelle représente donc un véritable défi.

Ce que le nouveau moteur peut changer pour les conducteurs d’hybrides

Les utilisateurs d’hybrides ou d’hybrides rechargeables perçoivent souvent les gains d’efficience à travers deux aspects : un fonctionnement plus silencieux et une production de chaleur réduite. Si le moteur génère moins de pertes internes, le système de refroidissement peut être moins dimensionné, les ventilateurs fonctionnent moins souvent à plein régime et l’ensemble travaille avec davantage de marge.

S’ajoute un effet progressif sur la consommation. Si moins d’énergie est nécessaire tous les 100 kilomètres, l’autonomie électrique en mode hybride augmente. Dans le meilleur des cas, le véhicule roule plus longtemps en mode électrique, sollicite moins fréquemment le moteur thermique et use plus lentement ses composants.

L’intégration du moteur dans l’architecture globale sera particulièrement intéressante à observer :

• comme moteur principal dans des hybrides complets ;
• comme moteur électrique dans des hybrides rechargeables dotés d’une batterie plus grande ;
• comme élément d’un système à prolongateur d’autonomie, où un petit moteur thermique sert uniquement de générateur.

Comment l’efficience pourrait se ressentir au quotidien

Pour les conducteurs, le critère final reste la facture de carburant ou d’électricité, et non le chiffre après la virgule sur une fiche technique. Concrètement, 1 % de consommation d’énergie en moins peut permettre de parcourir quelques dizaines de kilomètres supplémentaires avec un plein ou une recharge.

Cet avantage apparemment limité devient rapidement rentable pour les flottes d’entreprises comptant des milliers de véhicules. Réduire les besoins énergétiques ne diminue pas seulement les coûts d’exploitation : cela limite aussi les émissions sur l’ensemble du cycle de vie des véhicules. Les constructeurs bénéficient ainsi d’une marge pour proposer des versions plus puissantes sans compromettre leurs objectifs de flotte.

Les amateurs de technologie suivront attentivement les résultats du moteur dans de futurs essais indépendants. Si les performances réelles se rapprochent ne serait-ce que de l’efficience annoncée, le moteur Amorfo pourrait devenir une sorte de modèle pour les prochaines générations de propulsions électriques.