– Avec plus de 130 ch, elle abat le 0-100 km/h en moins de 8,5 secondes
– Un système de batterie tolérant de multiples recharges express tous les jours
– Chevrolet, 1er constructeur américain à produire sur place des moteurs électriques
La Chevrolet Spark EV va établir de nouveaux jalons en matière de performances quand cette mini-citadine arrivera dans les concessions californiennes à l’été 2013. La présence d’un moteur électrique offrant plus de 130 ch (100 kW) associé à une unité de transmission coaxiale permettra d’effectuer le 0 à 100 km/h en moins de 8,5 secondes.
Le cœur du système de propulsion de la Spark EV est un moteur à aimant permanent refroidi par huile, conçu par GM. Plus d’un million de kilomètres ont été effectués sur des prototypes de développement de la Spark EV, et ont permis aux ingénieurs d’optimiser les performances du moteur en faisant appel à un stator à barres de cuivre et un rotor en configuration inédite.
« Lorsque notre équipe a entrepris de développer un système de propulsion pour la Spark EV, nous savions que nous devions pouvoir compter sur des accélérations remarquables pour offrir un grand plaisir de conduite, tout en conservant une efficacité maximale, » souligne Chuck Russell, ingénieur en chef. « Nous pensons que ce que les clients apprécieront le plus, c’est le plaisir de conduire la Spark EV. La puissance arrive sans interruption, et elle est disponible à tout moment. Cela nous permet de disposer d’une offre attrayante pour une clientèle à la recherche d’un véhicule électrique qui soit aussi plaisant à conduire que respectueux de l’environnement. »
Le moteur de la Spark EV est, en effet, capable de délivrer un couple continu et instantané d’environ 542 Nm. Ce qui permet au véhicule d’offrir des performances supérieures à celles de certaines petites GTI. Les performances de la Spark EV vont ainsi permettre d’élargir le potentiel de séduction du modèle et de ne pas la cantonner aux déplacements urbains.
Si les performances revêtent une grande importance, les ingénieurs se sont aussi attachés à rendre le bloc de traction de la Spark EV compact, simple et efficace. Le carter en aluminium moulé offre d’excellents atouts en matière de structure et de poids, tandis que la conception coaxiale a permis d’aboutir à un ensemble de traction compact, monté directement sur le berceau pour un meilleur comportement en bruits et vibrations.
L’équipe a réussi à réduire les temps et les coûts de développement en réutilisant bon nombre de composants et de systèmes de la Chevrolet Volt ou des pick-up hybrides bi-mode de GM. Plus de 75% des composants du système de propulsion utilisés sont issus d’autres véhicules de la gamme GM.
Par exemple, la technologie du stator à bobinage en barres utilisée dans le moteur a fait ses preuves dans les unités de traction électriques de la Volt, des hybrides bi-mode et de l’eAssist. L’électronique de gestion moteur et le système de refroidissement utilisés dans la Spark EV sont largement dérivés de la Volt. Un concept de transmission innovant a été retenu comme le meilleur choix pour une efficacité optimale.
Des possibilités de recharge rapide
La Spark EV n’est pas seulement rapide sur la route. C’est également le cas de son système de recharge, qui innove dans le secteur automobile. Son chargeur va permettre de recharger rapidement en courant continu jusqu’à 80% de la capacité de la batterie en environ 20 minutes. Cette fonctionnalité, disponible peu de temps après la commercialisation, lui permettra également d’avoir une autonomie électrique figurant parmi les meilleures de son segment.
La batterie 20 kWh lithium-ion de la Spark EV va toujours bénéficier de la garantie extrêmement complète de huit ans/160.000 km mise en place par Chevrolet, et pourra gérer plusieurs charges rapides en courant continu par jour. La charge peut aussi être effectuée en moins de sept heures à l’aide d’un chargeur 240V dédié.
« La batterie de la Spark EV a subi plus de 200.000 heures de tests dans nos laboratoires internationaux de systèmes de batteries, » confie Larry Nitz, directeur exécutif de l’équipe technique internationale d’électrification de GM. « Ces essais ont rendu possible l’option pour nos clients de recourir à plusieurs charges CC rapides quotidiennes, ce qui leur permettra de limiterle stress de la batterie à plat et participera à une conduite reposante. »
« La Spark électrique est une nouvelle preuve de notre maitrise toujours plus grande des systèmes de motorisations électriques et de batteries – un savoir-faire dont nous avons besoin puisque nous développons notre offre de véhicules électriques pour satisfaire les besoins de nos clients du monde entier, » poursuit Larry Nitz.
Le système de batterie, fourni par A123 Systems, occupe un volume de 133 litres. Il est composé de 336 cellules prismatiques basées sur la technologie Nanophosphate® de A123 au lithium fer phosphate, configurées en quatre modules et pesant au total 452 kg. Comme le système de batterie utilisé dans la Chevrolet Volt, la batterie de la Spark EV utilise un système de refroidissement et de chauffage qui assure une fiabilité améliorée sur la durée de vie du véhicule, tout en offrant des performances constantes pendant toute l’année et par tous les temps.
« La technologie lithium fer phosphate Nanophosphate de A123 offre un compromis unique entre puissance, niveau d’énergie utilisable, longévité et sécurité. Ce qui en fait une batterie idéale pour une utilisation sur des véhicules électriques purs comme la Chevrolet Spark EV, » constate Jason Forcier, vice-président du Groupe Solutions Automobiles pour A123 Systems. « Nous sommes persuadés que notre système de batteries contribuera fortement à ce que les clients aient un retour d’expérience positif sur la conduite de la Spark EV. »
Le bloc de batterie de forme carrée est logé dans un compartiment unique et étanche, implanté sous les sièges arrière, directement sur l’essieu. Ce compartiment est réalisé dans un composite avancé offrant d’excellentes performances mécaniques sous un poids réduit. C’est la première fois qu’on utilise ce matériau à haute résistance dans une automobile de production. Le bloc de batterie prend place dans l’espace autrement utilisé pour le réservoir d’essence dans la Spark à moteur à combustion interne, ce qui entraine donc un minimum de modifications structurelles. Les propriétaires n’auront aucune conséquence négative de l’électrification sur le plan de l’espace habitable ou du volume de coffre.
Le moteur électrique de la Chevrolet Spark EV, pur produit GM
Que ce soit dans les appareils ménagers ou les jouets pour enfants, les moteurs électriques sont partout et sont montés depuis près d’un siècle dans les automobiles, depuis que Charles Kettering a inventé le démarreur électrique dont la première apparition remonte à 1912. Avec l’émergence des véhicules électriques, les moteurs électriques sont appelés à jouer un plus grand rôle dans les véhicules de demain, tels que la Chevrolet Spark EV.
« Au cours de ces dernières années, nous nous sommes consacrés au développement de nos capacités de production de batterie en interne, un secteur qui deviendra une compétence essentielle à l’avenir, » pronostique Larry Nitz.
Chevrolet a perfectionné son savoir-faire dans le domaine des moteurs électriques dans son usine pilote de Wixom, en banlieue de Detroit, avant de démarrer une production nationale de moteurs électriques à l’usine GM de White Marsh, près de Baltimore dans le Maryland, début 2013. Les équipements et les process mis en œuvre à White Marsh ont été validés et testés à Wixom.
Ce sera la première fois qu’un constructeur automobile américain va construire à la fois un moteur électrique et une chaine de traction pour un véhicule électrique moderne aux Etats-Unis.
Les véhicules à moteurs conventionnels roulant aujourd’hui disposent d’une multitude de moteurs électriques pour des fonctions comme les sièges à réglages électriques, les vitres, les lave-glaces et d’autres encore. Les moteurs électriques sont utilisés dans les véhicules hybrides et électriques pour entrainer les roues motrices et faire avancer le véhicule. L’électricité est stockée dans une batterie et alimente le moteur électrique qui entraine les roues. L’usine de White Marsh produira des moteurs électriques pour la Spark et d’autres futurs véhicules.
GM travaille sur le développement de moteurs à aimant permanent et à induction destinés à de multiples applications. GM utilise des moteurs électriques dans le cadre du système de propulsion de la Chevrolet Volt et d’autres véhicules vendus en dehors de l’Europe, comme la Chevrolet Malibu Eco, la Buick Lacrosse eAssist et la Buick Regal eAssist.
