Interview de Andreas Wild, Directeur R&D EMEA de Freescale (ex Motorola Semiconductor).
Freescale a récemment récompensé les meilleurs projets dans le cadre de son concours « Green FTF Design Challenge ». Des projets fondés sur ses circuits électroniques. Mais, les microcontrôleurs de Freescale sont-ils conçus dans une optique de réduction de la dépense d’énergie ?
Notre activité porte sur deux volets : l’optimisation de la consommation énergétique de nos composants et de celle de nos clients. Nos microcontrôleurs répondent à cette double demande.
Je vais faire un retour en arrière de dix ans : Freescale avait présenté à la conférence européenne des semiconducteurs un microcontrôleur qui pouvait fonctionner avec une tension de moins de 1 volt, là où l’industrie travaillait à l’époque à 3,3 volts ou 5 volts. Ce circuit intégré avait été conçu pour être embarqué dans un « pager » et assurer toutes les fonctions d’un tel périphérique. Cette baisse de la puissance consommée permettait de doubler l’autonomie de la batterie.
Aujourd’hui, les semiconducteurs sont pensés pour une gestion intelligente de l’énergie. Autrement dit, ils permettent d’appliquer l’énergie là où l’on en a besoin, quand on en a besoin et avec la quantité nécessaire. Prenons l’exemple de l’agriculture, un arrosage mal géré est synonyme de gaspillage d’eau. En réalité, les différentes zones d’un champ de culture ne nécessitent pas la même quantité d’eau : des systèmes intelligents sont capables d’indiquer précisément où, à quel moment, et en quelle quantité il faut arroser.
Mais, avez-vous des clients de ce domaine précis ?
Je n’ai pas de clients à citer, mais nous avons effectué des travaux de recherche poussés dans ce que l’on appelle l’agriculture de précision. Cette orientation est d’ailleurs valable dans tous les secteurs industriels, qui doivent mieux gérer l’énergie qu’ils consomment, avec la quantité nécessaire au moment optimum.
L’industrie automobile a beaucoup évolué dans ce sens-là. Comment croyez-vous qu’un moteur peut consommer aujourd’hui moitié moins de carburant qu’il y a dix ans, alors que le poids des véhicules a augmenté dans le même temps de 30%. Contrairement à un réglage mécanique plus grossier des cylindres, l’intelligence des microcontrôleurs contrôle l’injection de carburant optimale en fonction de plusieurs paramètres, la pente de la route, un sol glissant ou pas, etc., et cela, en temps réel. C’est ainsi qu’on gagne en puissance avec beaucoup moins de carburant. En France, Renault et PSA utilisent les dernières générations de microcontrôleurs de Freescale.
En dix ans, avez-vous encore réduit la tension d’alimentation de vos circuits ?
A 1 volt, nous étions pionniers à la fin des années 90. Toute l’industrie est aujourd’hui à 1 volt, 1,5 volts. Maintenant, les couches que l’on dépose sur les circuits lors de leur fabrication sont beaucoup moins épaisses et peuvent fonctionner avec une tension plus faible et moins de puissance (la puissance évolue avec le carré de la tension, ndlr).
Pouvez-vous citer des exemples de gain d’énergie obtenus chez certains de vos clients ?
Je ne crois pas qu’on ait des analyses aussi poussées au niveau des gains apportés par nos composants électroniques. L’automobile a fait des progrès dans l’augmentation de puissance, la consommation de carburant, le confort à bord, le poids. 85% des améliorations obtenues grâce à l’innovation sont à mettre au crédit de l’électronique. Et cela, à côté bien sûr des autres progrès observés dans les matériaux, les techniques de production…
Dans quelle proportion la densité des microcontrôleurs embarqués dans une voiture a-t-elle augmenté en une décennie ?
Il y a quinze ans, le nombre de microcontrôleurs enfouis dans un véhicule était proche de… zéro ! Actuellement, une automobile moyenne compte entre 50 et 75 microcontrôleurs, et un véhicule haut de gamme jusqu’à 150 contrôleurs. Ils contrôlent le réglage de sièges électriques (capteur, contrôleur, transistor de puissance, micromoteur…), l’ouverture électronique des vitres, même le fonctionnement des essuie-glaces. Le contrôle du moteur ou de la tension de freinage contribue à une baisse de consommation d’énergie. Ce qui nous amène aux nouveaux systèmes de récuperation d’énergie. Le moteur peut s’arrêter au feu rouge et redémarrer au feu vert. Avec cette fonction, l’économie de carburant se chiffre entre 10 et 15%.
Travaillez-vous également sur la récupération d’énergie cinétique au freinage ?
Oui, sur ce point, nous travaillons avec des constructeurs européens et des équipementiers comme Valeo qui ont présenté leur programme « Green by Nature » lors de notre Technology Forum. Freescale est l’un des partenaires technologiques les plus importants pour Valeo. Je ne parle pas en termes de volumes d’achats, mais de travaux de recherche d’avant-garde qui préfigurent sur l’automobile de demain.
Freescale alloue 17 à 18% de son chiffre d’affaires à sa R&D. Quelles innovations peut-on attendre dans les dix prochaines années en matière d’amélioration de l’efficacité énergétique ?
Dans le secteur automobile, l’une des avancées envisageables dans les prochaines années est d’atteindre une consommation de carburant de 1 litre aux 100 kilomètres. C’est un vrai challenge. La Smart de Daimler consomme aujourd’hui 3,3 l/km. Et la voiture à air comprimé de MDI (voir le modèle Air Pod ci-dessus) a récemment fait un tabac en Californie. Avec ce type de véhicule, on peut même imaginer aller au-delà d’un litre par 100 kilomètres. On peut aussi parler de la voiture complètement électrique avec des techniques de déplacement qui restent à inventer.
Freescale est-il actif sur le marché de la voiture électrique ?
Absolument. L’évolution vers la notion de voiture électrique est graduelle. On a commencé avec la voiture hybride. Le système « start-stop » au feu rouge est une première étape. La récupération de l’énergie cinétique est la suivante. Et, de proche en proche, tout cela aboutira à l’automobile électrique de série.
Mais pour l’instant, un véhicule purement électrique n’est pas une solution faisable en raison des ressources d’énergie, de l’état des batteries…
Pourtant, on a vu sur le Mondial de l’automobile des voitures comme la B Zéro de Bolloré et de Pininfarina dont la production est prévue pour fin 2009 et basée sur une batterie lithium…
On essaie de trouver des applications même avec les limitations des technologies existantes en matière de stockage d’énergie, la capacité de stockage étant limitée actuellement. Ce qui se traduit par des restrictions de l’autonomie du véhicule. Je ne crois pas qu’il existe aujourd’hui une voiture 100% électrique qui offre une autonomie supérieure à 400 km. Cela dit, pour des déplacements urbains, une autonomie de 150 km suffit.
On va trouver des approches mixtes. Le moteur à air comprimé de MDI a un compresseur qui nécessite pour sa recharge un combustible, donc une source d’énergie plus traditionnelle.
jeudi 27 novembre 2008
« La voiture à 1 litre aux 100 kilomètres est un défi pour les 10 prochaines années »
samedi 27 septembre 2008
France Eoliennes a le vent en poupe
Un titre à la Libé pour présenter France Eoliennes, c’est un peu lourd, mais cela reflète la réalité. De fait, le carnet de commandes de ce spécialiste du micro-éolien, apparu début 2006, s’élève à ce jour à plus de 12 millions d’euros. Alors que son chiffre d’affaires atteignait 2,5 millions d’euros en 2007, cette année, France Eoliennes devrait enregistrer des revenus compris entre 6 et 7 millions d’euros.
Des résultats plus qu’encourageants pour cette jeune entreprise présidée par Frédéric Bénédite. Le nombre d’éoliennes vendues par cette jeune pousse atteint aujourd’hui les 640 unités. Cela sachant que, jusqu’à peu, les ventes étaient réalisées pour 99% auprès des particuliers. Désormais, « les ventes sont ventilées à 85% pour les particuliers, 13% pour les entreprises et 2% pour les collectivités », indique Frédéric Bénédite. 90% des contrats signés concernent des mâts inférieurs à 12 mètres de hauteur, ne nécessitant pas de permis de construire. Le client qui désirera installer une éolienne de plus de 12m devra compter sur un délai de 18 mois avant de décrocher le feu vert pour ledit permis.
Le micro-éolien pour recharger les voitures électriques ?
Cette année, la grande satisfaction de France Eoliennes tient dans l’obtention, en mars 2008, auprès de RTE (Réseau de Transports d’Electricité), de l’agrément « Responsable d’Equilibre ». Ce qui signifie qu’en dehors des ZDE (Zones de développement de l’éolien), France Eoliennes pourra dorénavant racheter toute ou partie de l’électricité produite par ses clients à un prix moyen de 5,5 centimes le KWh, contre 8,2 centimes le kWh au sein des ZDE. « Nous sommes calés sur les prix du marché et nous sommes rentables. Racheter le kWh photovoltaïque à 55 centimes est un non sens ubuesque, s’insurge Frédéric Bénédite. C’est une subvention financée à 90% par les comptes publiques ! »
Le succès du Français se mesure aussi à la hausse de 20% de la fréquentation de son site web, refondu cette année et qui a enregistré 600 000 pages vues en septembre.
Autre créneau pour France Eoliennes : « Dernièrement, nous avons été contactés par deux constructeurs et un distributeur de voitures électriques, confesse Frédéric Bénédite. Le micro-éolien, qui fonctionne la nuit, où l’intensité du vent est bien souvent supérieure à celle du jour, est une solution qui s’avère être bien adaptée au besoin de recharge des batteries de ces véhicules. »
vendredi 11 juillet 2008
Les voitures électriques, plus chères que les voitures à pétrole ?
Vu sur le blog...
...de Philippe Boucher (sa bio), auteur du blog "blogvert".
Les voitures électriques, deux à trois fois plus chères que les voitures à essence ?
C'est ce qu'écrit Nathalie Brafman dans cet article du Monde consacré aux efforts de Renault dans ce secteur, notamment un récent accord au Portugal.
Quelle est la base d'une telle (sur)estimation? Tentative de convaincre à l'avance les futurs clients qu'ils ne doivent pas espérer une baisse des prix? Moi qui pensais que justement la voiture électrique revenait moins cher, tant à la construction qu'à l'usage... Je m'interroge sur ce genre d'estimation alors que la Prius (pour ne citer qu'elle) ne coûte pas plus cher qu'une voiture dinosaure.
L'article du journal Le Monde qui a fait réagir Philippe Boucher :
L'alliance Renault-Nissan veut imposer rapidement sa voiture électrique. Après Israël et le Danemark, c'est au Portugal qu'elle a signé avec le gouvernement un accord pour favoriser l'utilisation des voitures électriques grâce à la création d'un réseau national de stations de rechargement des batteries.
Tout s'est fait très vite ; les premiers contacts entre le gouvernement portugais et Carlos Ghosn, président du constructeur automobile, ont eu lieu en mai lors d'une manifestation, organisée par Nissan, présentant une multitude de modèles du groupe.
Pour l'instant, le gouvernement portugais n'a pas fait voter d'incitations fiscales. Or, le soutien du gouvernement est indispensable pour convaincre les clients de se tourner vers ce type de motorisation. En Israël, une loi a abaissé la taxe sur les voitures électriques à 30 % jusqu'en 2019, alors que les autres véhicules subissent une taxe de 72 %. Au Danemark, le gouvernement a aussi décidé de mettre en place des incitations fiscales.
Renault-Nissan devra adapter ses batteries aux besoins de chaque pays. En Israël, par exemple, 100 kilomètres d'autonomie sont largement suffisants. Le pays est tout petit et les Israéliens roulent en moyenne moins de 50 kilomètres par jour. En revanche, aux Etats-Unis, où la voiture électrique doit être lancée en 2010, elle ne commencera à être intéressante qu'à partir de 100 miles (160 kilomètres). Mais Renault ne s'interdit pas d'imaginer des solutions hybrides (électrique-essence) pour rassurer les clients. "On pourrait imaginer une voiture électrique munie d'un moteur à essence qui prendrait le relais en cas de panne", indique Renault.
Une gamme entièrement nouvelle
Pour réussir le pari de la voiture électrique, les constructeurs devront dessiner une voiture totalement nouvelle, et non se contenter de transformer un véhicule déjà existant. Renault s'est engagé à créer toute une gamme de modèles électriques. "Ce sera une voiture très moderne, avec un design attractif et qui sera très rapide", indique-t-on chez Renault. De même, le groupe n'exclut pas de construire des usines de batteries.
Reste un problème : le prix. L'accès à cette technologie coûte deux à trois fois plus cher qu'un moteur à essence. Des solutions devront être imaginées pour alléger ces coûts et mettre à égalité de prix une voiture à essence et une voiture électrique sans batterie. L'idée la plus couramment avancée consiste à louer la batterie et à la changer dès qu'elle sera déchargée.
En se lançant dans la voiture électrique, Renault ne prétend pas régler le problème de la cherté du pétrole. Mais le constructeur estime que jamais la conjoncture n'a été aussi favorable à la voiture "zéro émission de CO2". Selon M. Ghosn, le potentiel du marché à l'horizon 2015 s'élèverait à 10 millions de véhicules.
Néanmoins, rapportée au milliard de voitures qui devraient circuler dans le monde dès 2010, cette motorisation sera encore très marginale. Mais compte tenu des incertitudes sur la hausse du prix du baril de pétrole, la croissance pourrait connaître une accélération.
Dans ce contexte, Renault-Nissan espère multiplier les accords. En France, le groupe discute avec des entreprises et des villes. Le constructeur s'est aussi déjà mis sur les rangs pour signer avec Londres et proposer son offre pour les Jeux olympiques de 2012.
Articles
