L’ELECTRONIQUE DE PUISSANCE : UN ATOUT STRATEGIQUE POUR LES VEHICULES ELECTRIQUES

Dans un monde en pleine transformation, l’innovation dans le secteur automobile ne se limite pas à la motorisation électrique. Derrière chaque véhicule électrique performant se cache une technologie essentielle, mais souvent méconnue : l’électronique de puissance. Chez Ampere, nous la considérons comme un levier stratégique permettant non seulement d’optimiser les performances des véhicules, mais aussi de réduire les coûts. Qu’est-ce’ que l’électronique de puissance, pourquoi cette technologie influe sur la mobilité électrique et comment Ampere, en collaboration avec ses partenaires, pousse l’innovation dans ce secteur clé ? Décryptage.

L’électronique de puissance, un élément clé des véhicules électriques

Lorsqu’on parle de voiture électrique, on évoque inévitablement l’électronique qui est indispensable pour gérer les principales fonctionnalités du véhicule telle que : l’accélération, le freinage, les aides à la conduite (ADAS) ou encore la gestion de l’énergie thermique et électrique.

Essentielle dans cette gestion d’énergie, l’électronique de puissance influence la recharge et l’autonomie d’une voiture électrique ainsi que ses performances en limitant les pertes lors des transferts d’énergie entre la batterie et l’élément qui la consomme.

Dans un véhicule électrique, chaque composant—batterie, moteur, et autres systèmes embarqués—nécessite une tension et un courant électrique spécifiques. Pour assurer un fonctionnement optimal, les modules d’électronique de puissance jouent un rôle fondamental en convertissant et régulant l’énergie électrique.

Concrètement, les modules remplissent plusieurs fonctions essentielles :

• Le chargeur embarqué convertit le courant alternatif provenant d’une borne ou d’une prise domestique en courant continu compatible avec la batterie du véhicule. Il permet aussi grâce à la fonction V2G (Vehicle to Grid) sur nos derniers véhicules, de proposer un nouveau service au client en permettant à la voiture de servir d’appoint au réseau électrique et donc de contribuer à la réduction globale de CO₂.
• L’onduleur transforme l’énergie stockée dans la batterie en courant alternatif pour alimenter le moteur.
• Le convertisseur DC-DC* convertit le courant haute tension de la batterie (généralement autour de 400V) en une tension plus faible, souvent 12V ou 48V, pour les équipements auxiliaires (phares, climatisation, radio, etc.).

* Direct Current Direct Current

Optimiser les coûts et sécuriser l’approvisionnement des composants électroniques : une stratégie globale de partenariats

L’électronique de puissance représente une part significative du coût global du groupe motopropulseur des véhicules électriques, mais elle est aussi l’un des facteurs clés de la performance. Ampere mise sur une architecture innovante et plus compacte en combinant, par exemple, le convertisseur DC-DC et le chargeur embarqué. Regrouper différents composants électroniques permet de mutualiser des fonctions, de réduire le nombre de pièces et ainsi le coût global. Cela permet également de gagner en encombrement et en légèreté, augmentant ainsi l’autonomie du véhicule et libérant de la place pour les passagers.

Mais pour garantir une réduction durable des coûts, il ne suffit pas seulement d’optimiser la conception des systèmes électroniques : il faut aussi sécuriser leur approvisionnement. Dans un contexte marqué par des tensions géopolitiques et une dépendance à un nombre limité de fournisseurs, maîtriser la chaîne de valeur est devenu un enjeu stratégique essentiel. C’est pourquoi Ampere a mis en place des partenariats clés.

• E2CAD, expert en conception de cartes électroniques et logiciels bas niveaux, travaille étroitement avec les équipes Ampere.
• STMicroelectronics fournira des semi-conducteurs SiC (carbure de silicium) de haute performance qui permettront une Efficacité énergétique accrue. Les composants en carbure de silicium ont des pertes électriques bien plus faibles, ce qui réduit la consommation d’énergie et améliore l’autonomie des véhicules électriques. STMicroelectronics et Ampere ont collaboré sur un système de puissance qui alimentera en énergie la nouvelle génération de moteurs électriques d’Ampere. Conçu pour avoir un rapport performance/taille optimal, le système de puissance sera déployé sur toute la gamme des véhicules électriques d’Ampere. Il équipera les véhicules à batterie 400 volts et les véhicules électriques du segment C à batteries 800 volts, permettant une plus grande autonomie et une charge plus rapide. L’architecture 800 volts est l’une des clés pour charger la batterie de 10 % à 80 % en 15 minutes, voire moins.

Grâce à ces collaborations, Ampere garantit une disponibilité fiable des composants critiques. Cette approche intégrée permet non seulement de réduire les coûts, mais aussi de renforcer la résilience industrielle face aux fluctuations du marché.

Recyclage, impact environnemental, énergie intrinsèque : les autres leviers d’innovation

Si le coût, l’efficacité et la densité énergétique sont devenus des critères essentiels, pris en compte par tous les acteurs du marché et largement attendus par les clients, la réduction de l’impact environnemental s’affirme aujourd’hui comme un levier incontournable pour une conception plus responsable et durable.

La conception durable est essentielle : intégrer des critères de recyclabilité et une gestion optimisée des déchets électroniques dès la conception permet de limiter l’impact écologique. La fabrication de semi-conducteurs, très gourmande en eau et en énergie, voit néanmoins son investissement compensé rapidement grâce à leur efficacité. Chez Ampere, nous adoptons une approche durable d’économie circulaire en intégrant dès la conception des contraintes de recyclabilité et d’efficacité énergétique, anticipant ainsi les défis environnementaux et réglementaires.

L’électronique de puissance est un moteur d’innovation pour les véhicules électriques. Grâce à des architectures compactes et une intégration avancée des composants, Ampere améliore l’efficacité énergétique de ses véhicules électriques tout en réduisant les coûts. En maîtrisant l’ensemble de la chaîne de valeur et en développant des systèmes toujours plus performants, l’électronique de puissance s’impose comme un facteur clé pour Ampere pour accélérer l’adoption de la mobilité électrique en Europe et au-delà.