Plusieurs constructeurs automobiles, dont BYD, Xiaomi et GAC, ont annoncé des moteurs de véhicules électriques (VE) dépassant 30 000 tr/min en 2025, poursuivant ainsi la tendance vers des vitesses plus élevées qui permettent des conceptions de transmission plus compactes et plus denses en puissance. Selon le cabinet de recherche IDTechEx, l’augmentation de la vitesse du moteur de 10 000 tr/min à 20 000 tr/min améliore la densité de puissance de 69 %, avec un gain supplémentaire de 41 % lorsque l’on atteint 30 000 tr/min.
Ce changement représente un changement significatif par rapport aux moteurs à combustion interne, qui atteignent généralement des vitesses maximales de 5 000 à 6 000 tr/min. Les moteurs EV standard fonctionnent dans la plage de 10 000 à 15 000 tr/min, tandis que Tesla et Lucid ont introduit des moteurs atteignant environ 20 000 tr/min avec les Model S Plaid et Air respectivement en 2021.
Des vitesses plus élevées permettent d’utiliser des moteurs plus petits avec une puissance de sortie équivalente, réduisant ainsi les coûts de matériaux et libérant de l’espace pour les occupants ou d’autres composants de la transmission. Cependant, cette approche introduit des défis techniques, notamment des pertes électriques accrues, des forces centrifuges plus importantes sur les structures du rotor, des exigences de gestion thermique plus exigeantes et des contraintes supplémentaires sur les roulements.
Les solutions déployées comprennent le refroidissement direct de l’huile, des rotors enveloppés de carbone pour maintenir l’intégrité structurelle, des roulements en céramique ou en céramique hybride et un nombre réduit de pôles pour gérer la fréquence électrique. IDTechEx note que les fabricants doivent équilibrer les performances et les avantages en termes de coûts avec la complexité accrue de ces solutions.
Le cabinet de recherche prévoit que plus de 140 millions de moteurs électriques seront nécessaires dans le monde d’ici 2036 pour les voitures, camions, bus, deux-roues, trois-roues, microvoitures et véhicules utilitaires légers. Alors que les moteurs à grande vitesse connaissent un déploiement croissant, IDTechEx s’attend à ce qu’une partie importante du marché conserve les moteurs avec des plages de vitesse plus modérées.
Source : IDTechEx