Malgré son démarrage tardif dans le domaine des voitures électriques, le groupe Volkswagen ne reste pas les bras croisés. La récente preuve en est le Porsche Macan électrique et l’Audi Q6 e-tron, qui tous deux inaugurent une nouvelle plateforme dédiée à l’électrique, appelée PPE (Premium Platform Electric). Cette plateforme promet des performances impressionnantes, des recharges rapides et une évolutivité future. Découvrons tous ses secrets.
Sommaire
Une stratégie de rationalisation des plateformes
L’objectif principal de la Plateforme PPE de Volkswagen est de réduire le nombre de plateformes dédiées aux véhicules électriques au sein du groupe. Un exemple flagrant est celui d’Audi, où chacun des quatre modèles entièrement électriques repose sur une plateforme différente.
Outre la PPE utilisée pour le Q6 e-tron, on trouve également la MEB, la plateforme électrique “grand public” du groupe, utilisée chez Volkswagen, Skoda et Cupra pour le Q4 e-tron. La plateforme J1 Performance est utilisée pour l’e-tron GT, une voiture sportive partagée avec le Porsche Taycan, tandis que la MLB Evo, une plateforme multiénergies, est utilisée pour le Q8 e-tron, la première voiture électrique de la marque.
Cette situation chaotique ne devrait être que temporaire, car la PPE est censée remplacer les plateformes MLB Evo et J1 Performance, réduisant ainsi la diversité et les coûts de production. À long terme, une “superplateforme” appelée SSP devrait être en mesure de prendre en charge l’ensemble des gammes du groupe, mais son développement semble prendre du retard.
Une diversité de moteurs pour une large gamme de véhicules
Afin de répondre à une variété de besoins, il est crucial d’offrir une flexibilité dans de nombreux domaines tels que les moteurs, les dimensions, les châssis, etc. Cette capacité à s’adapter est une caractéristique bien établie du groupe VW, avec la première plateforme modulaire, la MQB, remontant à 2012 ! La plateforme peut être équipée de cinq moteurs électriques différents : deux à l’arrière et trois à l’avant, avec la possibilité de n’avoir qu’un seul moteur à l’arrière (pour les configurations propulsion) ou d’ajouter un second à l’avant (pour une transmission intégrale).
La performance au service de l’efficacité énergétique
La machine asynchrone est principalement présente pour soutenir le moteur arrière, notamment dans des situations nécessitant une traction sur les quatre roues (perte d’adhérence, accélérations soutenues). Dans d’autres circonstances, il est possible de la désactiver pour réduire la consommation globale. Les deux machines synchrones sont destinées aux versions plus puissantes.
Innovation pour une conduite plus durable
En ce qui concerne la consommation, il est essentiel de souligner que ces moteurs ont été conçus pour être aussi efficaces que possible. Un nouveau système de lubrification interne, appelé “à carter sec”, est mis en place pour réduire les pertes par frottement, offrant jusqu’à 5 kilomètres d’autonomie supplémentaires. De plus, l’électronique de puissance utilise des semi-conducteurs à base de carbure de silicium pour augmenter le rendement. Sachant que les moteurs électriques affichent des rendements excellents, dépassant les 95 %, contre seulement 40 à 45 % pour les moteurs thermiques.
Une optimisation modulaire de la batterie
Les voitures électriques sont synonymes de batteries, et la Plateforme Premium Electric (PPE) de Volkswagen ne fait pas exception. Dans cette plateforme, la batterie est constituée de plusieurs modules, chacun contenant 15 cellules prismatiques fournies par CATL. Pour un pack de batterie de 100 kWh partagé entre le Porsche Macan et l’Audi Q6 e-tron, 12 modules sont nécessaires. À l’avenir, un pack de 83 kWh, nécessitant seulement 10 modules, sera également proposé. Cette modularité facilite les réparations, car il est possible de remplacer uniquement les modules défectueux sans avoir à changer toute la batterie. Ce concept est largement utilisé dans l’industrie automobile européenne, comme en témoigne la plateforme STLA Medium du Peugeot E-3008.
Une architecture 800 volts pour des recharges express
L’un des principaux avantages offerts aux consommateurs par la plateforme PPE réside dans les temps de recharge considérablement réduits. Avec une puissance maximale de 270 kW, il faut seulement 21 minutes pour recharger la batterie de 100 kWh de 10 à 80 %. Selon les informations officielles, cela équivaut à récupérer jusqu’à “255 km en 10 minutes”. Pour atteindre de telles performances, la PPE adopte une architecture 800 volts, similaire à celle de la J1 Performance du Taycan et de l’e-tron GT. Ce choix technique présente des avantages en termes de pertes d’énergie réduites et de capacité de charge/décharge accrue. Cependant, un travail important a été réalisé sur le refroidissement de la batterie pour maintenir des temps de charge optimaux.
Un refroidissement sophistiqué
Avant même le branchement de la voiture, un système de préconditionnement de la batterie entre en jeu lorsque la voiture s’approche d’une borne de recharge, une fonctionnalité similaire à celle proposée par Tesla. Ce système ajuste automatiquement la température de la batterie en fonction des conditions extérieures et de l’état de charge de la batterie. Le refroidissement joue un rôle crucial pendant la charge rapide, car les batteries ont tendance à chauffer à des puissances élevées. Pour cela, un système de refroidissement en forme de U est intégré, permettant à chaque module de la batterie d’être en contact avec un tube “froid” et un tube “chaud”. L’objectif est d’optimiser la régulation thermique pour maintenir une température idéale, généralement autour de 25°C.
Des gains pratiques
En pratique, ces innovations permettent de réduire considérablement les temps de recharge, même dans des conditions climatiques difficiles. Par exemple, il est possible de gagner jusqu’à 18 minutes lors de la recharge à -10°C, ce qui constitue une avancée significative en matière d’efficacité énergétique et de praticité pour les utilisateurs de voitures électriques.
Une recharge rapide sur toutes les bornes
Les promesses de recharge en 21 minutes sont donc valables lorsque vous branchez un véhicule “PPE” sur une borne de 800 volts. Ces bornes se multiplient rapidement, mais les bornes de 400 volts sont toujours présentes – comme les Superchargeurs de Tesla, du moins pour l’instant.
C’est dans ces situations que de nombreux véhicules “800 volts” rencontrent des difficultés (comme le prouvent les cas des Kia/Hyundai sur les Superchargeurs ou de la Maserati GranTurismo limitée à 50 kW), en raison de problèmes de conversion entre les 400 volts de la borne et les 800 volts de la batterie. Pour surmonter ce défi, les ingénieurs en charge du développement de la PPE ont trouvé une solution astucieuse : diviser la batterie en deux modules de 400 volts à l’aide d’une “Integrated Power Box” inédite. Ainsi, plus besoin de convertisseur. Dans ce cas, la puissance de charge atteint un maximum de 135 kW, mais le 10 % à 80 % de charge est réalisable en environ 30 minutes, ce qui reste acceptable. En comparaison, le Taycan avec l’ancienne plateforme, capable d’accepter 150 kW en 400 volts (mais sans cette division de la batterie), demande 36 minutes pour la même tâche, avec une batterie plus petite.
Une architecture électronique révolutionnaire et évolutive
La plateforme PPE introduit une avancée majeure avec sa nouvelle architecture électronique appelée E³, pour End-to-End Electronic Architecture.
Cinq ordinateurs définis pour des fonctions spécifiques
Au cœur de la plateforme se trouvent cinq ordinateurs HCP (pour “High Performance Computing Platform”), connectés par des câbles Ethernet. Chaque HCP est assigné à des tâches précises :
- Le HCP1 est responsable de la dynamique de conduite, incluant la gestion de la transmission, des moteurs, et des suspensions pilotées.
- Le HCP2 est dédié aux aides à la conduite, assurant la gestion de l’ensemble des capteurs tels que les radars et les caméras.
- Le HCP3 prend en charge l’infodivertissement sur tous les écrans intégrés dans le véhicule.
- Le HCP4 gère les fonctions de confort telles que l’éclairage, la climatisation, et les réglages des sièges.
- Le HCP5 est chargé de la gestion du réseau interne, incluant la connexion vers l’extérieur via la 5G, notamment pour les mises à jour à distance (OTA).
Une vision d’avenir pour une architecture durable
Cette architecture est conçue avec une perspective à long terme. Bien que les modèles actuels comme le Q6 e-tron et le Macan soient équipés de la version 1.2 de l’E³, il est envisageable que des mises à jour futures ne soient pas proposées pour les véhicules déjà sur le marché. La standardisation de l’architecture électronique pour tous les modèles basés sur la PPE simplifie les processus de développement et de production, tout en facilitant le déploiement des mises à jour.
L’arrivée discrète de Google Automotive
Une autre particularité de cette nouvelle architecture est l’intégration de Google Automotive (anciennement Android Automotive). Contrairement à d’autres constructeurs qui intègrent directement les applications Google comme Maps et l’Assistant, le groupe VW, via sa filiale Cariad, a choisi de développer ses propres solutions. Cela inclut un système de navigation basé sur des cartes TomTom, un assistant vocal “boosté par l’IA” et une boutique d’applications distincte de Google Store. Bien que cela puisse sembler moins direct, cela offre l’avantage d’accéder à un large éventail d’applications tierces tout en simplifiant les processus de développement et de déploiement.
En conclusion, la plateforme PPE dévoile des caractéristiques séduisantes et prometteuses. Le travail acharné du groupe Volkswagen pour développer cette plateforme se reflète dans une proposition théorique des plus attrayantes. Bien que des essais dynamiques et le test du temps restent nécessaires pour confirmer ces avancées, l’accumulation de nouveautés et de solutions techniques innovantes laisse entrevoir un avenir prometteur.
Cependant, l’histoire agitée de cette plateforme et la complexité de son développement pourraient susciter des interrogations quant à la fiabilité des premiers modèles Macan et Q6 e-tron qui seront bientôt sur les routes.
