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Posté le 18/02/2015 à 17:03 par Philippe Schwoerer - Lu 10686 fois - Poster un commentaire


Toyota Camry équipée SiC © Toyota


Composé de silicium et de carbone, le SiC est un minéral obtenu artificiellement dont l’une des principales propriétés est d’être un semi-conducteur électrique sous sa forme monocristalline.

Un véhicule moins cher et moins lourd

L’été dernier, Lux Research, expert américain en conseils stratégiques sur les nouvelles technologies, indiquait déjà que l’emploi de carbure de silicium au cœur de l’électronique de puissance permettrait de faire baisser le prix d’une Tesla Models S d’environ 6.000 dollars (environ 5.300 euros). Il prédisait aussi, qu’à l’horizon 2020, tous les véhicules électriques neufs intégreraient ce matériau. Le gain économique s’explique par le fait qu’en employant le carbure de silicium, on peut se contenter d’une batterie de plus petite taille pour les mêmes performances. Une réaction vertueuse en découle, qui permet de réduire le faisceau électrique, la taille de la coque des accumulateurs, le système de refroidissement, etc. Au final, la voiture, moins chère à produire, pèse aussi moins lourd.

Par les hybrides aussi

L’intérêt de l’usage du carbure de silicium ne se limite pas qu’au module de gestion de l’électronique de puissance. Il trouvera aussi sa place dans un nombre croissant d’équipements, particulièrement en rapport avec les nouvelles technologies de communication embarquées à bord. Petite précision, les effets bénéfiques de ce matériau ne touchent pas que les modèles 100% branchés. Ce sont tous les engins exploitant un moteur électrique qui sont concernés, jusqu’aux simples hybrides. C’est d’ailleurs en pensant à sa gamme diversement électrifiée que Toyota s’intéresse à ce minéral.

Gommer 20% de pertes

Concrètement, les semi-conducteurs de puissance sont présents dans les modules de contrôle qui gèrent les appareils, jouant un rôle essentiel dans l’utilisation de l’énergie électrique. Ce sont ces composants qui alimentent le moteur à partir de la batterie ou assurent sa recharge lors des phases de décélération. Les chiffres de Toyota rejoignent ceux de Lux Research, à savoir que les semi-conducteurs de puissance sont responsables d’environ 20% des pertes en énergie électrique d’un véhicule.

Technologie en test

Dans le cas du constructeur, les recherches pour améliorer le rendement des semi-conducteurs de puissance ont été développées conjointement par Toyota, Denso Corporation, et Toyota Central R&D Labs. Inc. Les tests en situations réelles se dérouleront au Japon sur deux engins à la chaîne de traction très différente : un prototype de Camry à motorisation hybride, et un bus à pile à combustible.

Prototype de voiture

Dans la voiture, des semi-conducteurs en carbure de silicium seront testés sur une année, à partir de maintenant, dans certains composants, comme les transistors et diodes du rehausseur de tension et de l’inverseur intégrés au module de contrôle de puissance. Il s’agit de recueillir un maximum d’informations et de comparer les performances du prototype avec un modèle exploitant du seul silicium.

Bus à Pac

Le mois dernier, Toyota a déjà commencé à enregistrer les données de fonctionnement d’un bus à pile à combustible alimenté à l’hydrogène et circulant sur une ligne régulière de Toyota City. Son rehausseur de tension, qui contrôle le voltage de l’électricité produite par la Pac, dispose de diodes en carbure de silicium. Les résultats des essais effectués sur les deux véhicules visent à mettre en service dès que possible les nouveaux semi-conducteurs de puissance au carbure de silicium.


Mots clés : Toyota | carbure de silicium | SiC | électronique de puissance | véhicule électrique | hybride | Camry
Catégories : Voiture électrique | Voiture hybride rechargeable |

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