La nouvelle voiture montre que la technologie de la Formule E atteint une masse critique

La série de courses FIA Formula E a dévoilé la troisième génération de sa voiture de course électrique à batterie, qui sera utilisée la saison prochaine. Cette nouvelle voiture offrira des améliorations substantielles en termes de performances et d’efficacité par rapport aux voitures de deuxième génération actuelles utilisées par la série.

Un objectif souvent déclaré de la course est de développer une technologie à utiliser dans les véhicules de production. Nous pouvons en voir la preuve dans des véhicules comme la nouvelle Mercedes-AMG C 43, dont la technologie de turbocompresseur électrique est un descendant direct de celles utilisées dans les courses de Formule 1.

La promotion des véhicules électriques et de la technologie pionnière des véhicules électriques était un objectif déclaré pour la série de courses de Formule E, mais l’effort initial a probablement fait plus pour mettre en évidence les lacunes des véhicules électriques que pour les promouvoir.

Avec seulement 150 kilowatts de puissance, les voitures de Formule E de première génération en 2014 étaient à peine plus rapides que la série junior d’entrée de gamme où les coureurs en herbe commencent leur carrière, pas des rivaux aux spectacles mondiaux comme les voitures Indy ou la Formule 1. Pire encore, ils manquaient de la autonomie de la batterie pour terminer une course. Il n’était pas pratique de les recharger ou d’échanger des batteries chargées, la solution était donc de faire arrêter les pilotes à mi-course pour changer de voiture avec des batteries complètement chargées !

Naturellement, cela n’a rien fait pour convaincre les téléspectateurs que les véhicules électriques à batterie étaient une solution pratique pour leurs propres besoins de conduite. Les mises à niveau à mi-vie ont augmenté la puissance à 170 kW et amélioré l’efficacité de la régénération de 50 %. Pour sa quatrième et dernière saison, la puissance des voitures Gen 1 est passée à 180 kW. Tout cela a souligné le succès de la série dans le développement de la technologie EV, malgré les lacunes évidentes des voitures.

Les débuts en course en 2018 des voitures de deuxième génération les ont vus augmenter à 250 kW et une vitesse de pointe de 174 mph. Plus important encore, la batterie de la voiture Gen 2 pourrait durer une course entière de 45 minutes sans s’arrêter. La voiture Gen 3 offrira de réels gains de performances pour la saison 2023, avec 350 kW de puissance et une vitesse de pointe de 200 mph.

La nouvelle voiture, construite par Spark Racing Technologies avec des batteries de Williams Advanced Engineering, comprend de nombreux nouveaux détails intéressants. Par exemple, il y a un générateur sur l’essieu avant qui contribue à 250 kW de régénération au freinage pour aider à maintenir la batterie de la voiture chargée. La voiture n’a que de petits freins avant et aucun frein à friction sur l’essieu arrière, où le moteur d’entraînement fournit 350 kW de puissance de freinage régénératif.

En conséquence, 40% de l’énergie utilisée par la voiture pendant une course sera de la puissance récupérée au freinage. Cela se compare à 25% pour les voitures Gen 2. Les 600 kW combinés de charge régénérative de la voiture Gen 3 sont un chiffre important. C’est parce que ces voitures peuvent être rechargées pendant les arrêts aux stands, et leurs chargeurs rapides CC sont conçus pour pomper des électrons à ce même taux de 600 kW. Cela se compare à une puissance de crête pour les chargeurs rapides CC commerciaux de 350 kW.

Un autre problème auquel sont confrontées à la fois les voitures de production modernes et les voitures de course est une augmentation apparemment inexorable de la taille et de la masse. La voiture Gen 3 Formula E va à l’encontre de cette tendance, car elle est plus courte, plus basse, plus étroite et plus légère que la voiture Gen 2 qu’elle remplace. Il passe de 5200 mm à 5016,2 mm de long, de 1063,5 mm de haut à 1023,4 mm et de 1800 mm de large à 1700 mm. Le poids minimum, conducteur compris, passe de 900 kg à 840 kg.

Les changements produisent une voiture qui sera entre 2 et 5 secondes par tour plus rapide que les voitures actuelles, selon la piste.

« Gen3 est le summum des technologies électriques pour les applications de sport automobile et fournit un laboratoire pour la mobilité future », s’est vanté Alessandra Ciliberti, responsable technique de la Formule E FIA et chef de projet Gen3. « Nous le voyons dans toute la voiture avec les améliorations que nous avons apportées au cours de ce saut générationnel », a-t-elle poursuivi.

Ciliberti souligne en particulier les progrès des batteries de la voiture. « Le kit de groupe motopropulseur avant et les cellules de batterie à la pointe de la technologie capables de se décharger plus rapidement avec une capacité supérieure à la batterie actuelle mais avec un encombrement réduit », a-t-elle déclaré. « Il est beaucoup plus petit et plus léger que les équivalents routiers et il y a un potentiel pour que cette technologie soit transférée et que les fabricants l’appliquent à leurs véhicules grand public. »

Alors que les prototypes n’ont jusqu’à présent effectué que des tests limités, le pilote d’essai Benoit Treluyer a pu faire quelques observations. En tant que pilote ayant couru les trois générations de voitures de Formule E, il a reconnu les améliorations apportées par les voitures actuelles par rapport aux originales. « Gen2 était une bonne étape. C’était plus puissant, pas d’échange de voiture comme avec Gen1 avec la plus grande capacité de batterie et la maniabilité est bonne », a-t-il déclaré. « Ce n’était pas un grand pas en avant dans la sensation de conduite – principalement en termes de puissance et de conception – mais Gen3 est pour moi là où ce très grand pas entre en jeu. »

C’est exactement ce que les fans et les pilotes espèrent. « La traction et l’adhérence avant sont essentielles lors de la course dans les rues et c’est génial. L’appui aérodynamique est également très bon – vous pouviez vraiment sentir ce qui manquait lorsque nous avons testé sans divers éléments de la carrosserie

Les freins sont un aspect souvent négligé des voitures de course, mais l’accent mis sur le freinage régénératif électrique dans la voiture Gen 3 en fait un nouveau domaine de personnalisation, prédit Treluyer. « Vous pouvez jouer avec le logiciel pour équilibrer la sensation de freinage. Cela donne aux pilotes plus d’options et ce sera vraiment intéressant pour les pilotes d’essayer des choses uniques avec les freins – le freinage directionnel et plus de puissance de freinage sur certains coins de la voiture, par exemple », a-t-il déclaré.

Un facteur important à prendre en compte lorsque l’on s’appuie sur le freinage régénératif est que les voitures avec des batteries complètement chargées n’ont aucun endroit pour mettre cette puissance, et donc elles ne peuvent pas freiner aussi fort qu’elles le peuvent une fois que les batteries ont été un peu déchargées. « Les batteries sont pleines au début et la régénération est plus difficile ensuite, donc les stratégies seront complètement différentes et les équipes iront dans des directions différentes », a déclaré Treluyer. « Certains pilotes pourraient commencer difficilement et d’autres pourraient essayer d’être plus conservateurs. »

Quiconque étudie la configuration de la transmission de la voiture Gen 3, avec son moteur-générateur arrière et son générateur avant, réfléchit sûrement à la possibilité d’utiliser ce moteur avant pour alimenter la route. Ciliberti reconnaît cela comme une voie de développement prévue pour la voiture Gen 3. « Nous étudions l’utilisation du kit de groupe motopropulseur avant en traction ainsi que la régénération pour permettre des scénarios spécifiques à quatre roues motrices, puis en regardant encore plus loin vers la génération 4, nous devons nous assurer que la Formule E reste à l’avant-garde en tant que laboratoire du futur. mobilité. »

Tous ces changements signifient que les voitures de Formule E ne sont plus trop lentes et peu pratiques pour impressionner les spectateurs de la course, et les voitures prouvent leur valeur en tant que bancs d’essai pour une technologie EV améliorée. Les voitures Gen 3 semblent prêtes à offrir un bon spectacle aux fans et à impressionner les ingénieurs évaluant leur technologie pour une utilisation dans les véhicules de production.