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Pourquoi des plateformes dédiées aux véhicules électriques ?

L’explication détaillée des différentes architectures dédiées aux véhicules électriques que proposent certains constructeurs d’automobiles.

William Clavey

Le tournant vers l’électrification force tous les constructeurs à revoir la conception et les méthodes d’assemblage de leurs véhicules. Des fortunes ont déjà été investies pour encourager le développement de nouvelles technologies : des batteries énergétiquement plus efficaces, une programmation logicielle encore plus avancée et des groupes motopropulseurs toujours plus performants, notamment. Au centre de tout cela, il y a les plateformes électriques modulables de prochaine génération.

Certains constructeurs comme Ford, Volkswagen, General Motors, Hyundai et bien sûr, Tesla ont déjà mis en marché ce genre d’architectures. Mais qu’ont-elles de si spécial et quels sont les avantages et les inconvénients d’une telle plateforme ? Voici quelques explications.

Avantages et les inconvénients

Les plateformes automobiles ne datent pas d’hier. Citroën, en France durant les années 1960, avait utilisé les éléments mécaniques de la 2 CV pour les Citroën Ami et Dyane. Pendant ce temps, la Volkswagen Karmann Ghia reposait sur le châssis d’une coccinelle.

C’est surtout au cœur de l’industrie de l’automobile américaine que le principe d’utiliser une seule plateforme pour supporter plusieurs modèles a pris son erre d’aller à la même époque. Les Pontiac LeMans, Buick Skylark, Chevrolet Chevelle et Oldsmobile Cutlass reposaient toutes sur une plateforme commune. Toutefois, à l’époque, la notion d’une plateforme n’était pas la même qu’aujourd’hui. Il s’agissait plutôt d’un seul châssis utilisé pour plusieurs modèles. On récupérait des pièces d’un autre modèle, ce qui conférait une certaine similarité entre les produits au sein de la gamme d’un constructeur.


Chrysler
, durant les années 1980, a cependant donné un tout autre sens au principe en concoctant une réelle plateforme modulable, capable d’être adaptée à plusieurs types de véhicules afin de réduire les coûts de production. L’architecture K de Chrysler a donné naissance à près de 50 modèles différents et aucun d’entre eux n’avait la même allure grâce à la flexibilité de la plateforme. Autrement dit, au lieu de simplement prendre un châssis et y installer de nouveaux panneaux de carrosserie ou encore un autre moteur, la plateforme automobile permettait au constructeur de produire des modèles réellement différents, arborant des dimensions et groupes motopropulseur uniques grâce à des pièces interchangeables

Genesis GV60 EV

Aujourd’hui, la plateforme automobile est grandement utilisée dans la fabrication de véhicules de tous genres. Presque tous les constructeurs en possèdent une sur laquelle ils assemblent plusieurs modèles.

Dans le cas des véhicules électriques, les constructeurs doivent développer un tout nouveau genre d’architecture mieux adapté à ces véhicules et exclusif à l’électrique. Autrement dit, on cesse de modifier l’architecture d’un modèle thermique.

Si nous prenons Hyundai, à titre d’exemple, le constructeur commercialise actuellement le Kona électrique et l’IONIQ 5. Le Kona est un ancien modèle qui repose sur une architecture de véhicule thermique adaptée, soit la B-SUV, car il y a aussi une version à essence du Kona. L’IONIQ 5 est plutôt montée sur l’E-GMP, une plateforme qui a été conçue dès le départ pour un véhicule électrique.

Hyundai/Kia E-GMP

C’est ce qu’on appelle une plateforme dédiée. Volkswagen a quelque chose de semblable avec la plateforme MEB. Celle de General Motors s’appelle Ultium, celle de Ford, GE1. Mercedes-Benz a EVA (Electric Vehicle Architecture), tandis que BMW prétend que son iX repose sur une architecture consacrée, mais son nom demeure inconnu.

Fonctionnement et applications

La plateforme est en quelque sorte le squelette d’une voiture. Il s’agit habituellement d’une base sur laquelle reposent les groupes motopropulseurs et les principaux composants mécaniques, comme les roues, les différentiels et les boîtes de vitesses. Elle constitue les bases du châssis d’un véhicule. Tout le circuit électronique d’un véhicule passe aussi par sa plateforme. Dans certains cas, deux véhicules ayant été construits sur la même plateforme partageront les mêmes panneaux de carrosserie. C’est d’ailleurs le cas des jumelles Subaru BRZ/Toyota GR 86.

Du côté des véhicules électriques, on fait deux constats. Primo, le couple énorme que génèrent les moteurs électriques au moment du décollage ajoute énormément de stress à la structure d’un véhicule. C’est pourquoi sa plateforme doit être nettement plus rigide que celle d’un véhicule thermique et pourquoi on fait une utilisation approfondie d’aciers ultra rigides. Cet acier servira également à renforcer la batterie afin qu’elle résiste mieux à un impact.

Secundo, il y a l’absence du bruit de la mécanique et du rouage d’entraînement. Les véhicules électriques sont si silencieux qu’ils forcent les constructeurs à concevoir des plateformes beaucoup mieux insonorisées. Ajoutons la nécessité de créer un espace dédié pour la batterie.

Pour la simplicité

Il y a évidemment la simplicité d’une telle plateforme. En raison de l’absence d’un moteur, d’un réservoir de carburant et de tout ce qui s’y rattache - comme des différentiels et une boîte de vitesses -, les principes de répartition du poids doivent entièrement être revus. Une pratique commune dans la conception de plateformes électriques dédiées consiste à installer la batterie du véhicule sous le plancher. Un moteur électrique est ensuite placé sur chaque train.

L’architecture modulable va encore plus loin en ce sens qu’elle permet au constructeur de manipuler ses dimensions comme bon lui semble, soit en allongeant ou en raccourcissant son empattement. C’est d’ailleurs l’une des caractéristiques de la plateforme E-GMP de Hyundai.

Kia EV6

Capable d’accommoder un empattement allant jusqu’à 3 000 millimètres de longueur, cette plateforme a la particularité de pouvoir être adaptée à toutes sortes de modèles, de la voiture compacte au VUS intermédiaire à trois rangées de sièges.

General Motors, avec sa plateforme Ultium, pousse la modularité jusqu’aux batteries. Autrement dit, en plus de pouvoir modifier toute l’architecture pour qu’elle accommode plusieurs types de véhicules, Ultium peu aussi changer la grosseur de l’ensemble de batteries grâce à des cellules modulables.

Avantages et inconvénients

L’avantage évident d’une architecture dédiée et, surtout, modulable, c’est qu’elle permet à un constructeur d’automobiles de mieux absorber les coûts exorbitants associés à la production de nouveaux modèles électriques. En ayant une seule plateforme capable d’être modifiée sur mesure, le constructeur génère des économies d’échelle et augmente sa rentabilité.

Ces plateformes donnent également aux stylistes beaucoup plus de liberté quant aux possibilités créatives, car il y a beaucoup moins de contraintes causées par la présence de composants mécaniques parfois complexes. Étant donné que les plateformes dédiées peuvent être facilement manipulées, elles ouvrent de nouvelles portes aux équipes de design, leur permettant de réimaginer l’automobile et la façon avec laquelle nous interagissons avec.

En outre, les plateformes dédiées ont été pensées avec l’utilisation et l'entretien d’un véhicule électrique en tête. Par exemple, elles sont munies de systèmes électriques capables de recevoir des puissances de recharge plus performantes, ou encore d’alimenter des accessoires électroniques et, même, une maison entière ! Elles peuvent même simplifier le travail d’un mécanicien grâce à leur conception simplifiée.

GM Ultium


Il est toutefois important de souligner que certaines plateformes dédiées demeurent confinées à des grosseurs et des capacités de batteries prédéfinies qui, elles, ne sont pas modulables pour la plupart.

Par exemple, Hyundai intègre un essieu moteur arrière fixe à la plateforme E-GMP pour réduire les coûts de production. Tous les véhicules construits sur cette plateforme sont donc mus par le même moteur arrière. En revanche, cette technique force le constructeur à demeurer à l’intérieur de barèmes prédéfinis quant aux capacités des batteries et des groupes motopropulseurs offerts.

C’est ce qui fait qu’un Genesis GV60 – un produit de luxe – n’est pas très différent d’une Hyundai IONIQ 5 sur le plan technique. Par comparaison, GM, grâce à la souplesse de l’Ultium, peut mettre en marché des modèles très différents, partant du gigantesque GMC Hummer EV, jusqu’au Cadillac Lyriq, un VUS intermédiaire de luxe.

En somme, malgré quelques distinctions d’un constructeur à l’autre en raison d’une approche différente, la plateforme dédiée permet à l’automobile de mieux évoluer dans un monde tout électrique.

Vidéo :

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