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May 10, 2024

Tesla s'engage à 48

Dan Carney | 7 mars 2023 Les ingénieurs ont toujours prédit que les voitures passeraient des systèmes électriques de 12 volts aux systèmes de 48 volts pendant deux décennies. Mais le coût et l'inertie ont conservé le 12 volts

Dan Carney | 07 mars 2023

Les ingénieurs ont toujours prédit que les voitures passeraient des systèmes électriques de 12 volts aux systèmes de 48 volts pendant deux décennies. Mais le coût et l’inertie ont maintenu le système électrique de 12 volts en place, avec l’application occasionnelle et ciblée de l’alimentation de 48 volts dans les applications à courant élevé.

Mais l'ère des véhicules sans 12 volts est enfin imminente, selon Pete Bannon, vice-président de l'ingénierie matérielle de Tesla. "L'un des changements que nous envisageons d'apporter dès maintenant est de changer quelque chose qui est stable depuis 60 ans : le 12 volts", a-t-il déclaré lors de la conférence annuelle de la Journée des investisseurs de Tesla.

Il y a de bonnes raisons de faire ce changement, a expliqué Bannon. "Depuis 60 ans, la demande d'énergie dans les voitures n'a cessé d'augmenter, au point où nous devons désormais disposer de câbles assez gros pour transmettre plus de 200 ampères de courant autour de la voiture, ce qui augmente la masse et le coût", a-t-il déclaré. Ce sont ces facteurs qui ont conduit à l’attente de longue date d’un changement dans l’industrie.

"Avec Cybertruck et toutes les futures plates-formes Tesla, nous passerons au 48 volts", a annoncé Bannon. « Cela réduit le courant nécessaire d'un facteur quatre. Et comme la perte de puissance dans le faisceau correspond à la résistance multipliée par le carré du courant, une réduction de quatre fois du courant entraîne une réduction de 16 fois de la puissance perdue lors de la distribution de l'énergie dans la voiture. Cela permet d'utiliser des fils plus petits, des fusibles électroniques plus petits et des contrôleurs plus petits. Cela nous permet également de réduire la taille des dissipateurs thermiques ou, dans de nombreux cas, de les supprimer complètement, ce qui profite à la voiture en termes de masse et de poids.

Jusqu’à présent, l’application de la technologie 48 volts a été limitée. "Les systèmes de 48 volts existent depuis quelques années maintenant, alimentant l'alterno-démarreur des hybrides légers et d'autres accessoires de haute puissance comme la suspension active et la direction assistée", note Mike Austin, analyste de recherche principal pour les véhicules électriques chez Guidehouse. . "Comme Tesla l'a dit dans la présentation, la tension plus élevée permet d'utiliser un courant plus faible et des fils plus fins, ce qui permet d'économiser du poids et des coûts."

Cependant, même si un faisceau de câbles simplifié est moins cher et plus facile à installer, les composants de 48 volts sont plus chers, ce qui constitue un facteur clé. « Jusqu'à présent, cela n'a pas proliféré davantage, principalement à cause du coût », explique Austin. "Une batterie et un contrôleur de 48 volts coûtent plus cher qu'un démarreur et une batterie de 12 volts de tous les jours."

La fragilité des filaments des ampoules à incandescence était un autre obstacle de longue date, car le nombre d'ampoules dans les véhicules semblait faire de l'idée d'éliminer les systèmes 12 volts un casse-tête. Cependant, l'éclairage LED comprend déjà des circuits pour adapter la tension aux faibles niveaux utilisés par les lumières LED, ce qui signifie qu'ils devraient pouvoir fonctionner avec 48 volts comme ils le font avec les systèmes 12 volts, a déclaré Greg Green, directeur du marketing automobile chez Vicor. , une entreprise spécialisée dans les modules de puissance.

Gérer les pertes de puissance avec un convertisseur traditionnel avec un rendement de 94 %.

Et l’aspect coût de l’équation peut être résolu dans les véhicules électriques par l’élimination complète de la batterie basse tension. Au lieu de cela, ces voitures peuvent utiliser un convertisseur de puissance qui abaisse la haute tension de la batterie de traction pour alimenter les systèmes embarqués. «C'est plus facile avec un véhicule électrique, où tout ce que vous avez à faire est de convertir la tension de la batterie de conduite», explique Austin. "Si Tesla prévoit d'utiliser du 48 volts pour toute la basse tension de ses voitures, des économies seront réalisées en termes de complexité, de poids et de matériaux."

C’est exactement le scénario que promeut Vicor. « Dans la transition des voitures à combustion interne construites autour d'alternateurs de 12 volts, il faut payer un supplément pour obtenir du 48 volts. Avec les véhicules électriques, la transition vers le 48 volts est assez naturelle.

Systèmes passant d’un système surchargé de 12 volts à 48 volts.

Non seulement ils bénéficient du poids et de la taille réduits du faisceau de câbles, mais certains des appareils alimentés par le système en bénéficient également, selon Green. « Les compresseurs et les pompes fonctionnent plus efficacement à 48 volts qu'à 12 volts », explique-t-il. "C'est un double bonus."