Des voitures électriques urbaines modulaires et légères

EVOLUTION (The Electric Vehicle revOLUTION enabled by advanced materials highly hybridized into lightweight components for easy integration and dismantling providing a reduced life cycle cost logic) utilise le prototype de Pininfarina Nido comme base pour ses activités. Le concept existant de carrosserie brute (CB) a été intégralement revu grâce à une stratégie de conception visant à réduire le nombre de pièces et à des technologies légères.

Le modèle de carrosserie se compose d'une cellule centrale standard en termes d'assemblage. Cela permet de passer rapidement d'un petit à grand volume de production. La cellule a un rôle structurel alors que l'avant est dimensionné de telle sorte à absorber l'énergie en cas de collision frontale. L'arrière se veut modulaire, ce qui permet le passage aux versions van ou pick-up.

Les technologies ont été appliquées à tous les alliages d'Al 5xxx-6xxx et 7xxx pour obtenir des pièces aux géométries complexes mais peu épaisses, autorisant la fusion d’éléments distincts. Par ailleurs, il est possible de travailler un seul élément en une seule opération et avec des épaisseurs variables.

La technique du «moule en sable vert» permet d'obtenir des joints coulés entre différents éléments fabriqués à l'aide de différents procédés de fabrication.

La réduction potentielle des coûts et la simplification des processus en termes de temps et d'assemblage sont prometteuses: la maîtrise actuelle, exploitant des moules traditionnels, n'autorise pas ce genre d'avantage.

La CB a fait l'objet d'une hybridation dans une certaine zone du soubassement grâce à un matériau composite de la famille PA, qui a été renforcé à l'aide de GF. Ce matériau a été obtenu en améliorant les composants existants et en adoptant un processus de fabrication permettant de répondre aux besoins commerciaux, grâce au thermoformage de feuilles et à une injection 3D (procédé CaproCAST).

De nouveaux nanocomposites de polypropylène (ncp) basés sur des couches de silicate et de fibre de verre font état d'une meilleure rigidité. Ils ont été sélectionnés pour les démonstrations de la résistance aux collisions des traverses et des portières. Les mousses de polyuréthane à base de polymères recyclés sont analysées en vue de leur utilisation pour absorber les chocs au niveau des traverses.

Les colles époxy structurelles ont été envisagées pour relier les pièces de CB et le nombre de soudures a ainsi pu être réduit: dans certaines régions, des points de soudage ont été utilisés pour solidariser les pièces lors de la polymérisation.

Outre les résultats précédents, le poids actuel de la CB est de 115 kg, contre 160 kg pour la voiture de base. Une analyse FE du véhicule virtuel au complet indique un bon comportement structurel, sur la base des normes européennes en termes de collision et de performances statiques et dynamiques globales.

La structure novatrice et l'intégration des matériaux légers permettront à l'UE de conserver sa compétitivité face à l'industrie automobile asiatique et américaine.