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

Une coentreprise réunissant Renault et le géant automobile chinois Geely fait parler d’elle avec une avancée technique : un nouveau moteur électrique destiné aux véhicules hybrides serait capable de convertir 98,2 % de l’énergie reçue en propulsion. Ce chiffre ne relève pas uniquement de la communication : il repose sur un matériau inhabituel et une conception moteur très particulière.

Pourquoi un moteur électrique « banal » devient soudainement un sujet majeur

Les moteurs électriques sont considérés depuis des années comme une technologie arrivée à maturité. Les progrès spectaculaires semblaient appartenir au passé, tandis que les rendements atteignaient déjà des niveaux très élevés. C’est précisément ce qui rend l’annonce de Renault et Geely si surprenante : leur entreprise commune de motorisations, Horse, dévoile un moteur censé gagner encore un point décisif en efficacité.

Ce bloc se nomme Amorfo. Son appellation fait référence au matériau employé dans le stator, la partie fixe du moteur qui génère le champ magnétique nécessaire au rotor. Au lieu de la tôle électrique classique, il utilise ce que l’on appelle de l’acier amorphe.

« L’acier amorphe possède une structure atomique désordonnée et réduit les pertes magnétiques : c’est le cœur de cette approche technologique. »

En termes simples, l’acier traditionnel présente une structure cristalline, dans laquelle les atomes s’ordonnent de façon régulière, alors que l’acier amorphe adopte une forme de « chaos organisé ». Cette configuration modifie le comportement des champs magnétiques dans le matériau, et c’est précisément ce que les ingénieurs exploitent.

Des lamelles d’acier plus fines qu’un cheveu : l’astuce déterminante

L’autre levier essentiel réside dans une qualité de fabrication extrêmement poussée. Le stator du nouveau moteur est composé de lamelles ultrafines.

• Épaisseur des lamelles : 0,025 millimètre
• environ dix fois plus fines que dans les moteurs électriques courants
• objectif : réduire les courants de Foucault et, par conséquent, les pertes thermiques

Ces courants de Foucault se forment lorsqu’un champ magnétique apparaît dans le métal et évolue continuellement. Ils produisent de la chaleur au lieu de fournir de la force motrice. Plus les couches sont minces et plus le matériau est performant, plus ces pertes diminuent.

Horse évoque environ 50 % de pertes internes en moins au sein du moteur lui-même. C’est de là que provient le rendement global visé de 98,2 %, mesuré dans des conditions de laboratoire idéales.

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

Les moteurs électriques de série affichent aujourd’hui généralement un rendement compris entre 93 et 97 %, selon la charge, le régime et la température. Le passage à 98,2 % paraît modeste au premier abord, notamment pour les non-initiés. Dans le domaine technique, un progrès de cette ampleur constitue toutefois une évolution nettement perceptible.

En chiffres bruts, ce moteur se situe dans la catégorie des groupes motopropulseurs typiques des hybrides de milieu de gamme :

Son emploi est avant tout prévu dans les véhicules hybrides et dans les voitures dotées d’un prolongateur d’autonomie, c’est-à-dire des architectures dans lesquelles un moteur thermique agit comme générateur tandis que le moteur électrique entraîne les roues. Dans ce cas, chaque point de rendement compte deux fois : pour la consommation comme pour le refroidissement.

Du banc d’essai à la route : de nombreuses inconnues subsistent

Les chiffres présentés proviennent de mesures réalisées sur banc d’essai. Dans cet environnement, les moteurs fonctionnent sous des paramètres strictement maîtrisés : températures définies, points de charge optimaux et matériaux neufs. L’usage quotidien est bien différent. Le froid, la chaleur, les longs trajets autoroutiers, les arrêts et redémarrages fréquents ainsi que le vieillissement des matériaux entraînent des pertes de performance.

Les constructeurs connaissent parfaitement cet écart entre le laboratoire et la route. Il reste donc impossible de savoir où se situera le moteur Amorfo dans des conditions réelles. Même s’il n’atteint pas 98,2 % à l’usage, il pourrait malgré tout demeurer sensiblement plus efficient que les groupes motopropulseurs standards actuels.

« Horse ne mentionne pour l’instant ni modèle de véhicule précis ni date de lancement : la technologie est proche de la série, mais ses débuts restent indéterminés. »

Une seule chose est certaine : le moteur figure déjà dans le catalogue officiel de Horse. Toutes les marques des univers Renault et Geely peuvent donc, en théorie, y accéder. Sur le marché européen, Renault, Dacia ou encore Volvo pourraient notamment être concernés, ces marques misant toutes, sous une forme ou une autre, sur des stratégies hybrides.

Seulement un pour cent de consommation en moins : est-ce utile ?

Pour les systèmes hybrides complets, Horse estime le bénéfice à environ un pour cent d’économie d’énergie. Cela peut sembler décevant, mais cette estimation est plus réaliste que des promesses excessives. Dans le véhicule complet, les pertes ne proviennent en effet pas seulement du moteur, mais aussi :

• de l’onduleur, c’est-à-dire de l’électronique de puissance ;
• de la batterie ;
• de la boîte de vitesses ou de la chaîne cinématique ;
• de la résistance au roulement et de la traînée aérodynamique.

Un moteur réduisant de moitié ses pertes internes ne procure donc, au final, qu’un avantage global modéré. Néanmoins, même un pour cent devient significatif lorsque des millions de véhicules roulent chaque jour pendant de nombreuses années.

Prenons un hybride rechargeable typique consommant peut-être six litres d’équivalent carburant aux 100 kilomètres : un pour cent correspond à environ 0,06 litre aux 100 kilomètres. Sur une durée de vie de 200.000 kilomètres, cela représente près de 120 litres d’énergie économisés par voiture ; multiplié à l’échelle d’une grande flotte, l’effet devient tangible.

Pourquoi Renault et Geely accélèrent précisément sur le moteur électrique

Cette initiative s’inscrit dans un contexte plus large. Les constructeurs chinois investissent massivement dans les technologies de propulsion afin de se distinguer non seulement par des batteries et des logiciels compétitifs, mais aussi par leur efficacité. Ces derniers mois, des noms comme BYD ou Changan ont régulièrement fait les gros titres avec de nouveaux concepts de moteurs électriques et thermiques.

De son côté, Renault cherche à se repositionner dans une concurrence intense face aux marques allemandes et asiatiques. La coentreprise avec Geely donne accès à des volumes, à des marchés et à un savoir-faire, tout en offrant la possibilité d’industrialiser plus rapidement des développements qu’en agissant seul.

Avec un moteur électrique dont l’efficacité est démontrée, Renault pourrait rendre ses modèles hybrides plus attractifs sans devoir développer des plateformes entièrement nouvelles. Pour Geely et des marques telles que Volvo, l’accès à une motorisation standard efficace présente également un intérêt, particulièrement sur les marchés mondiaux soumis à des exigences strictes en matière de CO₂.

Ce que cache l’acier amorphe et les obstacles qu’il présente

L’acier amorphe est obtenu en refroidissant extrêmement rapidement du métal en fusion. Les atomes se trouvent alors « figés » dans une organisation désordonnée avant de pouvoir former un réseau cristallin. Il en résulte des propriétés magnétiques particulières et, souvent, une résistance mécanique supérieure.

Pour les moteurs électriques, ce matériau offre deux avantages :

• des pertes de réaimantation plus faibles, car les domaines magnétiques se comportent différemment ;
• des courants de Foucault réduits, puisque le matériau peut être travaillé sous forme de rubans extrêmement minces.

En contrepartie, la fabrication de ces rubans est complexe et coûteuse. Le matériau est souvent plus fragile que l’acier électrique classique, ce qui rend la production des empilements de stator plus délicate. Le point décisif sera de savoir si Horse maîtrise suffisamment la fabrication à grande échelle pour éviter une explosion des coûts.

Les bénéfices du moteur Amorfo pour les automobilistes

Pour les clients, les valeurs de laboratoire importent moins que l’autonomie, la consommation et la facilité d’usage au quotidien. Un moteur électrique plus efficient apporte plusieurs avantages directs :

• une consommation de carburant ou d’électricité légèrement réduite en mode hybride ;
• moins de chaleur perdue, et donc un besoin de refroidissement moindre ;
• une durée de vie potentiellement supérieure, le moteur étant moins sollicité thermiquement ;
• dans certains scénarios, un petit gain d’autonomie lors des trajets effectués en mode électrique.

Associé à des carrosseries optimisées sur le plan aérodynamique, à des étages d’onduleur plus efficaces et à des batteries améliorées, ce type de moteur permet de dégager progressivement un gain d’efficacité perceptible. Il ne s’agit pas d’une révolution majeure, mais c’est l’addition de nombreuses petites améliorations qui fait la différence.

Comment le marché des motorisations hybrides pourrait évoluer

Le nouveau moteur arrive à un moment où de nombreux constructeurs revoient leur stratégie. Les voitures électriques à batterie progressent, mais moins rapidement que certaines prévisions ne l’envisageaient encore il y a quelques années. Parallèlement, les hybrides connaissent une forme de second souffle, surtout dans les marchés où l’infrastructure de recharge reste incomplète.

Des technologies comme le moteur Amorfo apportent un soutien supplémentaire à ce segment. Elles aident les constructeurs à respecter des objectifs de flotte stricts sans imposer aux clients des changements radicaux dans leurs habitudes. Les automobilistes qui rechargent rarement et roulent souvent avec le moteur thermique bénéficient eux aussi d’une consommation quelque peu inférieure.

La réaction des concurrents sera intéressante à observer. Il est probable que d’autres équipementiers intensifient le développement de leurs propres variantes de tôles de stator amorphes ou à lamelles fines. Le marché pourrait ainsi connaître une discrète course à l’efficacité, dont les clients profiteraient finalement grâce à des motorisations plus robustes et plus sobres.