Audi future performance days 2015, les performances du futur

Audi accélère le rythme de la mobilité électrique et dévoile ses technologies lors des Audi future performance days. Pour chaque véhicule et concept d’entraînement, l’entreprise développe la meilleure solution électrique – en termes d’attentes clients, commercialisation, coûts, complexité et potentiel de satisfaction. De nouveaux services, tels que la recharge rapide en courant continu, complètent l’e-mobilité haut de gamme de Audi.

Audi a une riche expérience dans le domaine de l’e-mobilité : la marque a en effet dévoilé son premier modèle hybride plug-in (hybride rechargeable) dès 1989, et commencé à travailler, au début du nouveau millénaire, sur un dispositif d’entraînement par pile à combustible. En collaboration avec ses partenaires, Audi s’engage dans diverses technologies du futur. Parmi les résultats déjà obtenus, citons le concept de technologie dynamique Audi A7 h-tron quattro avec entraînement par pile à combustible, développant une puissance de pointe de 228 kW. Audi est prête à lancer la production en grande série de véhicules équipés de piles à combustible dès que le marché et les infrastructures publiques le permettront.


Flexibilité maximale: batteries modulaires

Dans son centre de compétences dédié à la haute tension près d’Ingolstadt, l’entreprise développe des systèmes de batterie complets qui suivent un principe de base modulaire, quel que soit le format de la batterie. Cette stratégie devrait permettre à Audi de disposer de toute la flexibilité pour répondre rapidement aux évolutions du marché. Lorsque la batterie a conservé environ 75% de sa capacité, après avoir parcouru 160 000 kilomètres, elle peut connaître une deuxième vie comme recharge d’énergie stationnaire. Ce concept en cours d’essai souligne l’approche holistique du constructeur.


La marque innove aussi avec sa gamme de modèles: l’A3 e-tron Sportback sera prochainement rejointe par la puissante Audi Q7 e-tron 3.0 TDI quattro, également équipée d’un entraînement hybride plug-in. Ses points forts techniques comprennent une pompe à chaleur qui régule très efficacement la température intérieure, tout en étendant l’autonomie électrique. L’assistant d’efficacité prédictif évalue les informations provenant de l’environnement immédiat de la voiture, pour ouvrir la voie à la stratégie de conduite hybride, basée sur l’anticipation de la route.


En 2018 un SUV sport avec entraînement tout électrique devrait être lancé - son précurseur, le concept Audi e-tron quattro présenté au Salon Automobile de Francfort en 2015, a déjà démontré que la mobilité électrique signée Audi serait passionnante. Les trois moteurs électriques affichent une puissance allant jusqu'à 370 kW, fournissant la base de la transmission e-quattro et du couple électrique, pour une dynamique et une stabilité maximales. La batterie de 95 kWh, situé entre les essieux en position idéale en termes de centre de gravité, autorise une autonomie de plus de 500 kilomètres.


CHarIN: recharge en courant continu, d'une puissance de 150 kW

Pouvoir recharger des véhicules tout électriques à tout moment devrait être possible - c'est pour cette raison qu'Audi s'est associée avec d'autres constructeurs et partenaires pour lancer une initiative appelée CHarIN (charging Initiative Interface e V..). Elle vise à établir un CCS (combined charging system, système de charge combiné) comme interface de charge unique et à créer un réseau de bornes de recharge rapide à courant continu, tout au long des autoroutes allemandes. Les futures voitures électriques Audi pourront planifier leur itinéraire intelligemment; sur les longs trajets, en tenant le conducteur informé de la disponibilité des bornes de recharge rapide.

Avec une puissance de 150 kW, l'imposante batterie du concept Audi e-tron quattro peut être chargée à 80% de sa capacité en une demi-heure - assez pour parcourir 400 kilomètres. La charge à 100% dure environ 50 minutes. Audi lance aussi une solution pratique sur ses modèles hybrides plug-in en 2017, en l'occurrence pour le garage de la maison. Cette forme de recharge sans contact en courant alternatif par induction est désignée sous l'acronyme AWC (Audi wireless charging, recharge sans fil).


Nouvelles technologies: le système électrique subsidiaire 48 volts bientôt disponible

En ce qui concerne les nouvelles voitures électriques à haute tension, Audi avance rapidement dans son offensive produit d'offre de véhicules électriques. Le système électrique existante 12 volts et surtout le nouveau système électrique subsidiaire 48 volts, offrent de vastes possibilités pour rendre la conduite encore plus sportive, confortable et efficace. De nouveaux hybrides légers avec alterno-démarreurs puissants à entrânement par courroie et de nouvelles solutions apportant un réel plaisir de conduite seront bientôt proposés dans la gamme de modèles Audi. Dans dix ans environ, aucun modèle développé par la marque en dehors de la gamme e-tron ne sera lancé sans cette technologie.

Un développement particulièrement intéressant est le compresseur à entraînement électrique qui vient en soutien du turbocompresseur, à chaque fois que l'énergie des gaz d'échappement ne suffit pas pour assurer rapidement le couple. Le moteur développe spontanément une puissance généreuse grâce à l'amplification électrique supplémentaire. Le compresseur à entraînement électrique fera bientôt ses débuts sur un nouveau modèle, avec le stabilisateur de roulis électromécanique. Ici, les stabilisateurs intégrent des moteurs électriques qui peuvent être isolés l'un de l'autre ou combinés, selon les besoins. Cela ouvre de nouveaux horizons en termes de plaisir de conduite, que ce soit en mode ultra confort ou sport. Le système peut également récupérer l'énergie cinétique en la convertissant en énergie électrique.


L'électricité verte, un facteur important dans la mobilité du futur

De manière générale, Audi considère l'électricité générée par des systèmes respectueux de l'environnement comme un facteur clé de la mobilité du futur. La centrale électrique à Werlte (Emsland) produit du méthane synthétique (Audi e-gaz) à partir d'eau et de CO2 en utilisant l'électricité éolienne. Cela sert de carburant pour l'Audi A3 Sportback g-tron et la nouvelle A4 Avant g-tron, qui sera commercialisée en 2016. L'énergie verte est aussi le vecteur d'autres carburants, les e-carburants Audi - des programmes d'avenir qu'Audi développe grâce à des projets de coopération.

La Technologie poussée aux extrêmes: l'Audi R18 e-tron quattro

Audi participe aux compétitions et est rompue à la compétitivité. Le sport automobile, en particulier la course des 24 heures du Mans et le Championnat du monde d'endurance, constituent l'environnement de text le plus difficile avant la production. L'Audi R18 e-tron quattro a connu des succès remarquables lors de ces événements ces dernières années. Le concept attribue séparément les entraînements aux essieux - le moteur à combustion propulse en permanence les roues arrière, et le moteur électrique entraîne les roues avant pendant quelques secondes : la technologie quattro et l'entraînement électrique forment un binôme très particulier.


Plateforme modulaire d'électrification: nouvelles technologies 12 et 48 volts

Audi poursuit son avancée sur l'électrification de ses voitures - y compris les nouveaux modèles à haute tension présentés ci-dessous. Les nouveaux hybrides légers sont prêts à faire leur apparition dans la gamme de modèle - dans un délai de dix ans. Audi vise à proposer tous ses nouveaux modèles avec cette technologie, à l'exception de la gamme e-tron. Le système électrique actuel 12 volts et surtout, le nouveau système 48 volts offrent de nombreuses opportunités pour rendre la conduite encore plus sportive, plus confortable et plus efficace.

Hybrides légers pour débutants: une efficacité de conduite élevée, basée sur 12 volts

Audi offre une solution sur mesure pour chaque nouveau modèle électrique. Un hybride léger très efficace peut déjà être utilisé avec le système électrique 12 volts existant. Ses principaux composants sont une batterie lithium-ion d'une capacité de 11 Ah et un alterno-générateur à entraînement par courroie qui est en même temps utilisé comme démarreur.

L'alterno-générateur à entraînement par courroie ouvre la voie à de nouvelles fonctions. La phase start-stop peut déjà commencer à une vitesse d'environ 15 km/h. Si le conducteur retire son pied de l'accélérateur, à vitesse élevée, la voiture roule sur sa lancée pendant un court instant avec le moteur coupé. Avec un maximum de 5 kW, la puissance génération est considérable - en plus, le générateur peut aider le moteur à combustion, à hauteur de 1 kW. En conséquence, le TDI ou le TFSI peuvent fonctionner à un point de charge proche du point idéal. L'alterno-générateur à entraînement par courroie basé sur 12 volts a globalement le potentiel pour réduire la consommation de carburant 0,4 litres au 100 kilomètres.


Plus de puissance, plus de récupération: le système électrique de 48 volts

Cette technologie est encore plus fascinante avec le nouveau système électrique subsidiaire 48 volts, qui est sur le point d'entrée en production à grande échelle chez Audi. La batterie lithium-ion fournit une capacité électrique de 10 Ah; l'alterno-générateur à entraînement par courroie produit 12 kW, ce qui se traduit par des économies de carburant allant jusqu'à 0,7 litres aux 100 kilomètres. Avec 48 volts, les mêmes fonctions peuvent être mises en place sur les hybrides légers qu'avec 12 volts, mais à de plus grande mesure - la phase de roue libre avec le moteur à combustion coupé, par exemple, peut durer jusqu'à 30 secondes.

En dehors de l'hybridation, le système électrique 48 volts, qu'Audi développe en tant que pionnier au sein du Groupe Volkswagen, offre de nombreux autres avantages. Sa tension plus élevée permet de sections de câbles beaucoup plus petits, ce qui réduit aussi le poids des faisceaux de câbles avec la dissipation de puissance. Par-dessus tout cependant, il peut fournir quatre fois plus de puissance que le système électrique 12 volts, et, en tant que tel, ouvre des perspectives pour des technologies innovantes et fascinantes pour la transmission et la suspension.


La technologie au plaisir de la Conduire: le compresseur à entraînement électrique

L'une de ces nouvelles solutions est le compresseur à entraînement électrique. Audi a déjà présenté cette solution dans de nombreuses études technologiques. Ce compresseur est logé dans un by-pass dans la voie d'admission derrière l'intercooler et il est activé par le biais d'un volet. Il est placé derrière le turbocompresseur et assiste toujours ce dernier si l'échappement fournit une énergie insuffisante pour l'augmentation instantanée du couple.

Au lieu de la turbine, le compresseur à entraînement électrique intègre un petit moteur électrique, qui accélère la roue du compresseur à des vitesses très élevées en 250 millisecondes environ, à une puissance approximative de 7 kW. Le moteur développe toujours sa puissance sans retard perceptible, qui soit coupé ou en accélération à faible vitesse. Le compresseur à entraînement électrique élimine la nécessité de rétrograder constamment, maintenant la vitesse du moteur à un niveau bas. Les conducteurs sportifs apprécieront les reprises lors des dépassements et l'apport immédiat de puissance en sortie de virage.

Le compresseur à entraînement électrique est idéal pour de nombreux modèles Audi, tant pour les moteurs diesel que pour les moteurs à essence. Il fera bientôt partie de la production de série le segment TDI. Et sur les TFSI, Audi concentrera l'utilisation du compresseur à entraînement électrique sur les moteurs six et huit cylindres.


Solutions entièrement nouvelles: technologie 48 volts pour la suspension

En matière de suspension également, la tension plus élevée facilite ma mise en oeuvre de technologies intéressantes. Audi lancera prochainement la première d'entre elle, dans le cadre de la production de série - le stabilisateur de roulis électromécanique (EAWS). Ici, un moteur électrique compact avec un engrenage planétaire à trois niveaux sépare les deux moitiés du stabilisateur.

Avec un style de conduite orienté confort, les deux moitiés sont découplées l'une de l'autre, ce qui donne une excellente souplesse de conduite. En réaction aux changements de vitesse plus sportifs, les barres sont interconnectées et tordues l'une contre l'autre. Avec chaque moteur électrique développant une puissance maximale de 1,5 kW, elles développent un couple allant jusqu'à 1.200 Nm.

L'effet est une tenue de route sport et dynamique: le roulis est moindre en virage, la tendance au sous-virage est réduite et l'accélération latérale augmentée. Les Stabilisateurs avant et arrière peuvent être ajustés indépendamment l'un de l'autre. En tant que telle, l'unité de commande peut offrir, à la demande, une tenue de route encore plus sportive.

Un autre avantage du système est la récupération d'énergie. Si les roues d'un même essieu subissent des pressions très différentes en raison des irrégularités de la route, elles sollicitent la barre stabilisatrice dont le moteur électrique se comporte alors comme un générateur, en convertissant chaque impulsion en électricité. Grâce à ce système, le stabilisateur de roulis électromécanique développe une puissance minime pour l'ensemble. Avec des changements de vitesses modérés sur des routes irrégulières, les exigences de puissance peuvent même être pratiquement nulle.

Par comparaison aux stabilisateurs hydrauliques conventionnels, le système Audi basé sur la technologie 48 volts offre des avantages importants. Il peut développer plus de puissance, il fonctionne plus rapidement et plus efficacement, et il est actif même à des vitesses réduites. L'absence d'huile signifie aussi que le stabilisateur de roulis électromécanique ne nécessite aucun entretien et est respectueux de l'environnement.


eROT: des amortisseurs électromécaniques récupèrent l'énergie

Un deuxième projet 48 volts que Audi utilise pour récupérer l'énergie au niveau de la suspension est toujours à l'état de prototype. Il est est connu sous le nom de code eROT - un amortisseur électromécanique remplace l' amortisseur hydraulique d'aujourd'hui.

En termes de principe, l'eROT n'est pas différent du stabilisateur de roulis électromécanique: lors d'un style de conduite sport sur route irrégulière, un long bras de levier absorbe les forces qui sont induites sur le support de roue. Via une série d'engrenages, il transmet cette force à un moteur électrique, qui la convertit en électricité.

La puissance récupérée est en moyenne de 150 watts sur les routes allemandes - de 3 watts sur une autoroute récemment goudronnée, à 613 watts sur une route de campagne peu entretenue. Cela correspond à une économie de CO2 de trois grammes par kilomètre, dans des conditions de conduite normales.

Le système eROT réagit rapidement et avec une inertie minimale. Il est utilisé pour récupérer l'énergie et agit comme un amortisseur actif contrôlable. Ce faisant, il supprime l'inter dépendance de la phase de rebond et de compression, qui il limite l'efficacité des amortisseurs hydrauliques modernes. Grâce à l'eROT, Audi est en mesure d'adapter la phase de compression à des caractéristiques de confort et de souplesse, sans devoir faire de compromis avec le réglage de l'amortissement. La position horizontale du système constitue un autre avantage - l'élimination des amortisseurs verticaux libère de l'espace supplémentaire.


Déploiement progressif: plate-forme Audi d'électrification modulaire

Dans une dizaine d'années, Audi équipera tous ses nouveaux modèles - à l'exception de la gamme e-tron basée sur la haute tension - avec les nouvelles caractéristiques d'hybridation légère. Un plan de déploiement expose la voie souhaitée. En 2016, le système électrique secondaire de technologie 48 volts sera lancé sur un nouveau modèle, qui intègrera également à bord le compresseur à entraînement électrique et le stabilisateur de roulis électromécanique. Une tension plus importante favorise le dynamisme et le plaisir de conduite. Le générateur fonctionne toujours sur la base du système 12 volts, un convertisseur DC / DC interconnecte le système électrique 12 volts et le système électrique subsidiaire 48 volts.

La prochaine étape d'extension est prévue pour 2017, lorsque l'hybride léger sera déployé sur la base de la technologie 48 volts. Le système 12 volts est actuellement relié via un convertisseur DC / DC au système 48 volts, qui sera alors promu pour devenir le principal système électrique et sera actionné par un alterno-générateur à entraînement par courroie de 48 volts. La batterie lithium-ion requise est à peu près aussi volumineuse qu'une grande batterie au plomb. Le refroidissement de l'air est suffisant pour la gestion thermique. L'hybride léger basé sur la technologie 12 volts devrait suivre au même moment.

A moyen terme, Audi tend à convertir en technologie 48 volts les systèmes auxiliaires tels que pompes et super compresseurs pour le moteur, la transmission et la climatisation. Aujourd'hui ils sont entraînés hydrauliquement ou par le moteur thermique - cependant, s'ils fonctionnent électriquement, ils peuvent être contrôlés encore plus efficacement selon la demande. Ils devraient aussi être plus légers et plus compacts. Le même principe s'applique aussi aux systèmes grands utilisateurs d'énergie, tels que le chauffage des vitres ou les systèmes audio. Les systèmes qui consomment le moins, tels que les unités de commande ou l'éclairage resteront cependant en 12 volts à l'avenir.


technologie des batteries

Audi couvre chaque domaine clé dans le développement des batteries haute tension pour ses modèles hybrides plug-in et électriques. Son expertise s'étend du développement des cellules, de leur organisation en modules, des stratégies de fonctionnement durant la conduite de l'utilisation de la batterie au terme de sa durée de vie. La priorité est accordée aux systèmes de batteries lithium-ion, qui fonctionnent ensemble en module en faisant appel à un concept flexible et modulaire.

L'accent est mis sur les systèmes de batteries lithium-ion formant un concept modulaire flexible.

Au centre de compétences dédié à la technologie des batteries haute tension à Gaimersheim, à l'extérieur de l'usine principale d'Ingolstadt, les spécialistes Audi travaillent sur les batteries de la mobilité ​​électrique de demain. Qu'il s'agisse d'une voiture hybride (PHEV, véhicule électrique rechargeable) ou d'une voiture purement électrique, la structure de la batterie suit un concept modulaire uniforme. Cela permet à la Société de répondre rapidement et avec réactivité aux exigences futurs du marché. La stratégie modulaire signifie aussi que les batteries peuvent être utilisées sur tous les modèles et marques, au sein de l'ensemble du Groupe Volkswagen.


Le module comme élément central

Le critère décisif pour Audi est le module de batterie - un carter solide en alu ayant la forme d'un cube légèrement plus petit qu'une boîte de chaussures. Le module pèse environ 13 kilogrammes et est monté sur une plaque de refroidissement à travers laquelle circule un liquide de refroidissement. Il peut loger trois types de cellules: cellules rondes telles que celles utilisées dans l'Audi R8 e-Tron 2.0, cellules prismatiques - chacune d'elles étant environ de la taille d'un livre de poche - ou des cellules en forme de poches longues et plates.

Les cellules prismatiques ont des carters alu distincts, elles sont donc plus robustes que les cellules en forme de poche. Leur revêtement extérieur est en polymère revêtu d'aluminium, ce qui, en outre est un avantage en termes de poids. Concernant les performances du système de batteries, les atouts et les inconvénients des deux concepts se neutralisent. Les deux fournisseurs avec lesquels Audi travaille ont mis au point un design particulier.

Le point fort que partagent les cellules prismatiques et les cellules en forme de poche constitent un pack dense. Elles utilisent toutes deux 75% du volume disponible, un chiffre bien plus élevé que les cellules rondes (50%), qui ont besoin d'un contact plus complexe.

Les Cellules rondes ne conviennent généralement que pour les véhicules tout électriques; tandis qu'elles stockent une grande quantité d'énergie par rapport aux autres, leur puissance est relativement faible.


Les cellules en forme de poche et les cellules prismatiques sont plus polyvalentes. En apportant des changements mineurs à leurs dimensions extérieures, elles peuvent être configurées spécifiquement pour une puissance maximale, une énergie maximale ou une combinaison des deux, ce qui les rend idéales pour un véhicule hybride plug-in. Le critère clé est l'épaisseur du revêtement des électrodes - plus le revêtement est fin, plus grande est la surface de contact entre l'électrolyte et le matériau actif; le transfert de charge élevé qui en résulte assure une densité de performance correspondante. Inversement, une épaisseur importante pour les électrodes produit une densité énergétique élevée.

Dans le monde entier, le développement de la technologie des batteries lithium-ion progresse très rapidement. Au cours des trois dernières années, Audi a réussi à augmenter la capacité actuelle des cellules prismatiques de 50% - de 25 ampères heure par cellule à 37 Ah. La densité d'énergie a augmenté d'un degré similaire. Les Cellules à forme de poche atteignent maintenent jusqu'à 550 Wh heure par litre, et Audi s'attend à ce qu'elles atteignent 750 Wh / L d'ici 20125. Résultat important, les coûts des batteries ont diminué environ de moitié au cours des cinq dernières années. Cela rend la mobilité électrique plus abordable pour un nombre croissant de clients.


Développement au centre de compétences

Audi conçoit ses batteries pour des durées d'utilisation prolongée de plus de 150.000 kilomètres et au moins huit années de fonctionnement. Même à l'issue de ce délai, ces batteries possèdent encore une grande capacité - trop élevée pour qu'elles soient recyclées. Dans le cadre d'un projet dénommé « From Road to Grid » (de la route au réseau électrique), la société travaille actuellement à un concept visant à convertir les anciennes batteries en réserves énergétiques stationnaires.

Une première essai de fourniture de courant a récemment commencé près d'Ingolstadt. Un conteneur pour quatre batteries de différentes tailles fonctionne avec un système photovoltaïque capable de fournir jusqu'à 20 kW d'électricité les jours ensoleillés. Un deuxième conteneur abrite la connexion et la technologie de commande: son électronique convertit le courant direct des batteries en courant alternatif à une tension standard de 400 V. Lorsque les batteries sont à 10% de leur capacité, elles sont recyclées.

Les Plates-formes de stockage innovantes Audi conviennent comme source d'électricité pour station de charge rapide, avec une puissance de plus de 250 kW. Alternativement, elles peuvent servir de source tampons pour les énergies renouvelables, telles que l'éolien et le solaire - que ce soit dans le cadre du réseau électrique ou sous forme d'installations domestiques. Audi a déjà établi des plans pour des systèmes plus importants, d'une capacité d'environ 500 kWh.


La gamme des systèmes Audi e-tron pour une conduite tout électrique

De l'appli e-tron connect à la station de charge rapide, Audi offre à ses clients une gamme d'équipements pour vivre la mobilité électrique. La marque étend progressivement sa gamme de systèmes e-tron.

L'une des offres déjà proposée sur le marché est l'appli e-tron connect pour l'Audi A3. Les clients peuvent l'utiliser sur leur smartphone ou via la plateforme web Audi, afin de consulter les données sur l'état du véhicule - telles que le niveau de charge, l'autonomie électrique et la localisation des bornes - ainsi que des informations statistiques sur les précédents trajets.

Avec le package « Audi connect sécurity et convenience » et les services Audi connect e-tron, d'autres fonctions importantes du véhicule peuvent être contrôlées à distance, via l'appli Audi MMI connect. Elles comprennent le verrouillage et déverrouillage, le chauffage auxiliaire en option, et la programmation du rechargement de la batterie. Sur l'Audi Q7 e-tron 3.0 TDI quattro, ces services sont intégrés dans l'appli Audi MMI connect.

Chaque Client e-tron allemand a la possibilité de conclure un contrat avec un fournisseur d'électricité verte pour la station de charge dans leur garage. Audi propose cette électricité en partenariat avec le fournisseur énergétique Lichtblick. Elle provient à 100% de centrales hydroélectriques en Allemagne, Autriche et Suisse. Chargés avec cette électricité verte, les modèles hybrides plug-in émettent zéro émission en mode électrique. D'autres coopérations ont été conclues avec des partenaires locaux dans de nombreux marchés d'exportation.

Si le client le désire, Audi propose un service d'installation individuelle : un ingénieur électricien inspectera l'électricité de la maison, fera les éventuelles modifications nécessaires et fixera une prise de courant industrielle permettant de recharger la voiture à la puissance maximale. Le client peut obter pour l'instalation d'une station de charge et qui sera un moyen pratique de ranger la prise de recharge. Il faut compter environ deux heures et demie pour recharger complètement l'Audi A3 Sportback e-tron et l'Audi Q7 e-tron 3.0 TDI quattro. La batterie de 17,3 kWh du SUV a une capacité et une puissance de recharge double par rapport à celle du modèle compact premium.


Depuis Janvier 2015, les clients Audi et Volkswagen peuvent faire le plein d'électricité et de carburant dans toute l'Allemagne avec la carte « Charge & Fuel Card ». Cette carte donne accès à plus de 10 800 stations d'essence et 1.200 stations de recharge publiques dans tout le pays, gérées par les opérateurs Ladenetz, RWE et EnBW - et le réseau devrait s'étendre rapidement en 2016. La carte est délivrée par Audi Financial Services et peut être obtenue auprès de tout partenaire Audi e-tron.

Les clients de véhicules professionnels notamment apprécieront le côté pratique d'un système à un seul arrêt pour règler et bénéficier de tarifs attractifs et transparents. Jusqu'à fin 2015 les clients peuvent recharger leur véhicule gratuitement; ensuite, le kilowatt heure d'énergie coûtera environ 26,4 cents pour l'A3 Sportback e-tron (95 centimes par heure de recharge d'une batterie ayant une capacité de 3,6 kW). La carte est gratuite.

Une recharge rapide, pratique et propre est une caractéristique clé de la gamme des systèmes e-tron. Audi innove pour la mobilité du futur : avec des projets avancés dans la recherche inductive en courant alternatif (AC) sans fil (Audi wireless charging, AWC), pour une recharge en courant alternatif jusqu'à 22 kW et une recharge rapide en courant continu (DC).


charge rapide et chargeur sans fil Audi

Les progrès dans la technologie de recharge sont essentiels au succés de la mobilité électrique. Qu'il s'agisse de recharger en courant continu ou alternatif, les nouvelles solutions Audi pour les voitures électriques et les hybrides plug-in doivent être extrêmement pretiques pour les clients. Des options sans fil seront bientôt disponible. Le lancement commercial devrait débuter en 2017.


Jusqu'à 150 kW de puissance - recharge rapide en courant continu

La recharge en courant continu avec une puissance de 150 kW est la prochaine étape. Avec cette technologie, le conducteur d'un SUV sport tel que le concept Audi e-tron quattro pourrait recharger 80% de la capacité de sa batterie de 95 kWh en moins d'une demi-heure, suffisamment pour parcourir 400 kilomètres environ. Une charge pleine pour parcourir 500 kilomètres prendrait environ 50 minutes.

Audi et d'autres constructeurs allemands utilisent le système de recharge combiné Combined Charging System (CCS). Il permet de recharger des voitures électriques en courant continu (DC) et en courant alternatif (AC) en utilisant le connecteur standard Combo 2. La solution officielle de recharge de l'Union européenne, qui est basée sur la norme CCS a déjà été validée. Pour promouvoir davantage ces normes dans le monde, Audi a co-fondée en mai 2015 l'Initiative Charging Interface Initiative (CharIN) avec BMW, Daimler, Opel, Porsche et Volkswagen, les fabricants de connecteurs Mennekes et PhoenixContact, et l'autorité de contrôle TÜV SÜD. En Chine et au Japon, d'autres normes existent déja (GB / T et CHAdeMO) des exigences spécifiques au pays doivent être prise en compte. L'installation de stations de recharge CSC a déjà commencé en Europe et aux États-Unis. La majorité des stations actuellement disponibles sur le marché supportent une recharge en courant continu (DC) de 50 kW.

Une infrastructure de recharge rapide très performante située tout au long des axes de transport conviendrait à une utilisation universelle des véhicules électriques. Les moyens actuels sont orientés vers le déploiement et le fonctionnement d'une infrastructure de recharge rapide avec au minimum 150 kW d'ici le lancement commercial du premier SUV sport Audi tout électrique. Le concept Audi e-tron quattro présenté à l'IAA de Francfort était équipé de l'interface de recharge CCS. La nouvelle norme permet une recharge jusqu'à 350 kW.

Audi estime qu'il est très important de proposer à ses clients des modèles électriques un système de recharge très pratique et performant. Cela implique aussi le refroidissement du connecteur de charge lorsqu'il est connecté à la borne car c'est le seul moyen d'obtenir le transfert permanent de l'électricité sans surcharger thermiquement les broches. En conduite réelle, la recharge rapide en courant continu DC représente un critère clé pour les clients, notamment sur les longs trajets.


Recharge sans fil Audi - recharge sans fil en courant alternatif

La recharge rapide en courant continu (DC) est pratiquement impossible dans l'infrastructure privée, en raison de la puissance limitée du réseau. AWC (Audi wireless charging) est une technologie de recharge inductive en courant alternatif (AC) qu'Audi développe et qui est extrêmement pratique pour la recharge à domicile. L'entreprise espère lancer l'AWC en 2017.

Avec l'AWC l'énergie est transférée via une plaque conductrice placée dans le sol, connectée au réseau électrique avec une bobine primaire intégrée et un onduleur (convertisseur AC / AC). Connecté à une sortie 16 ampères simple phase, le système de première génération offre une puissance de recharge de 3,6 kW, avec des puissances supérieures pouvant aller jusqu'à 11 kW pour la version prochaine.

Le processus de charge commence dès que la voiture du client est à l'arrêt et positionnée correctement au-dessus de la plaque. La plaque se lève pour se placer sous le récepteur de l'Audi A3 e-tron. Le conducteur peut voir alors la position précise de la plaque sur l'écran. Avec les systèmes de stationnement pilotés qu'Audi développe actuellement de série, la voiture pourra se positonner d'elle-même. Le conducteur peut sortir de la voiture, puis initier la procédure de stationnement à distance via son smartphone.

Lors de la recharge par induction sans contact, un moteur électrique intégré dans la plaque de sol soulève la bobine primaire et réduit la distance entre elle et la bobine secondaire, qui est intégrée à l'avant de l'Audi e-tron et ce quel que soit le véhicule. Le champ électromagnétique alternatif de la plaque de sol induit un courant alternatif dans la bobine secondaire de la voiture, à travers le vide d'air. Un convertisseur AC / DC inverse le courant dans le système électrique à haute tension. C'est alors qu'il recharge la batterie et alimente les équipements supplémentaires, tels que le chauffage ou la climatisation, selon les besoins. Le conducteur peut interrompre le processus de chargement à tout moment. La charge s'arrête automatiquement lorsque que la batterie est complètement chargée et la plaque redescend.

Le champ magnétique est généré uniquement quand la voiture se positionne au-dessus de la plaque et quand la bobine s'active. Le champ magnétique est ainsi inoffensif pour les humains et les animeaux. Le vide d'air empêche le champ magnétique d'interférer avec les dispositifs électroniques.

La première génération de la technologie AWC est idéal pour l'utilisation dans le garage des maisons ou des bâtiments de bureaux. Une version ultérieure pourra être intégrée sous une autre forme dans les infrastructure publiques, comme l'asphalte des routes et les places de parking.


Technologie des piles à combustible Audi

Spectaculaire, très efficace et propre: Audi adopte une approche unique, spécifique à la marque, en matière de technologie de piles à combustible, la encore, la chaîne énergitique est basée sur l'électricité générée de manière durable.

Comme la centrale électrique à Werlte (Emsland) qui produit du méthane synthétique (Audi e-gaz), Audi utilise une électricité générée par l'éolien pour électrolyse de l'eau permettant de produire de l' oxygène et de l'hydrogène. L'hydrogène pur est idéal pour propulser les véhicules tels que l'Audi A7 Sportback h-tron quattro.

De manière générale, Audi considère l'électricité générée par des systèmes respectueux de l'environnement comme facteur clé de la mobilité du futur. La centrale électrique à Werlte (Emsland) produit du méthane synthétique à partir d'eau et du CO2 en utilisant l'électricité éolienne. Ce carburant est utilisé pour l'Audi A3 Sportback g-tron et la nouvelle A4 Avant g-tron, qui sera commercialisée en 2016. L'énergie verte et aussi le vecteur d'autres carburants, les e-carburants Audi - des programmes d'avenir qu'Audi développe grâce à des projets de coopération

Le « démonstrateur technologique » de l'Audi A7 Sportback h-tron quattro est un concept qui illustre clairement la manière spectaculaire dont Audi utilise la technologie de la pile à combustible comme source d'énergie. C'est la première voiture à pile à combustible et transmission quattro - un avantage décisif en matière de motricité, de dynamique et de tenue de roue par rapport aux véhicules concurrents à deux roues motrices. Des moteurs électriques séparés entraînent respectivement les essieux avant et arrière. Avec une puissance de pointe de 170 kW
et un couple maximum de 540 Nm, la transmission e-quattro offre des performances sportives pour une vitesse de pointe de 200 km.

La batterie lithium-ion de l'Audi A7 Sportback h-tron quattro utilise aussi l'énergie récupérée et stockée lors des phases de freinage pour plus de boost lorsque le conducteur appuie sur la pédale de l'accélérateur. La batterie a une capacité de 8,8 kWh et peut être rechargée via une prise de courant. Le ventilateur de recirculation dans la pile à combustible augmente l'efficacité du « démonstrateur technologique » en envoyant l'hydrogène non consommé à l'anode.


Dans le cadre du déploiement de la technologie de la pile à combustible, Audi a acquis au début 2015 un package d'importants brevets de la société canadienne Ballard Power Systems Inc., qui vont être la base du développement de la prochaine génération de piles à combustible. Toutes les marques du groupe Volkswagen bénéficieront de ce savoir-faire et le groupe va continuer à poursuivre sa collaboration avec Ballard Power Systems Inc.

Audi travaille aussi avec Volkswagen et d'autres partenaires sur la pile à combustible dans le cadre du projet HyMotion 5. Ce projet se concentre sur les nouveaux matériaux pour les plaques bipolaires séparant les cellules individuelles de la pile. Elles permettront à la pile à combustible d'être significativement plus légère, plus petite, plus robuste et plus puissante. Les autres points forts sont le démarrage à froid facile, la longue durée de vie, la réponse spontanée et la faible consommation d'hydrogène. Le prix de la pile à combustible devrait être plus attractif grâce à l'utilisation réduite de composants coûteux, tel que la platine.

Audi travaille à des concepts de pile à combustible depuis plus de dix ans. Le premier « démonstrateur technologique » était en 2004 la compacte A2H2, qui était déja équipée de la pile à combustible à membrane électrolytique polymère (PEM) - l'idéal dans cette technologie. Elle était équipée d'un moteur électrique de 110 kW, et une batterie nickel-hydrure de métal servait de tampon. L'Audi Q5 HFC (Hybride Fuel Cell, pile à combustible hybride) a suivi en 2009. Sa pile à combustible PEM avait une puissance de 90 kW en association avec une batterie lithium-ion compacte.


E-carburants Audi

Audi conçoit la mobilité du futur afin que électricité produite de manière respectueuse de l'environnement joue un rôle clé. Cette électricité alimente non seulement les moteurs électriques des modèles e-tron, mais elle est aussi le coeur de la production électrique de e-carburants Audi: des carburants alternatifs écologiques pour les moteurs à combustion. Audi produit des carburants qui ne dépendent pas du pétrole et génèrent la même quantité de CO2 que celle précédemment capturée par l'usine. Connus sous le nom d'e-gaz Audi et e-éthanol Audi, avec le e-gaz Audi, Audi propose déjà aux clients de l'Audi A3 g-tron une mobilité propre pour environnement.

C'est en 2013 que l'usine e-gaz Audi à Werlte (Emsland) a vu le jour. Avec l'aide de l'énergie éolienne, l'e-gaz Audi, un méthane de synthèse, est produit à partir de l'eau et de dioxyde de carbone. Le processus est réalisé en deux étapes principales : l'électrolyse et la méthanisation. Dans la première étape, l'usine utilise l'électricité générée de manière renouvelable pour séparer les molécules d'eau et produire de l'hydrogène et de l'oxygène. À moyen terme, l'hydrogène pourra aussi être utilisé pour alimenter les véhicules à pile à combustible tels que l'Audi A7 Sportback h-tron quattro.

L'absence de toute infrastructure hydrogène universelle implique actuellement que l'on se concentre sur la deuxième étape du processus: l'hydrogène réagir avec le CO2, provenant d'une usine de biogaz (usine de traitement des déchets) située à proximité afin de produire du méthane synthèse, ou e-gaz Audi. Su le plan chimique, il est pratiquement identique au gaz naturel fossile, donc il peut être distribué dans toute l'Allemagne via le réseau de gaz naturel vers les stations de GNC et être utilisé sur les modèles Audi g-tron.


Nouveau modèle e-gaz: Audi A4 Avant g-tron

Chaque année, l'usine de production e-gaz Audi produit jusqu'à 1.000 tonnes d'e-gaz en utilisant dans le process jusqu'à 2800 tonnes de CO2. Cette quantité permet à chacun des 1.500 modèles Audi g-tron de rouler 15.000 kilomètres par an, sans empreinte carbone. La société propose gratuitement la carte carburant Audi e-gaz qui peut être utilisée comme moyen de paiement. Cette carte est aussi utilisée comme outil d'informations - Audi injecte l'e-gaz correspondant à la quantité de gaz achetée par les clients dans le réseau de gaz naturel.

L'Audi A3 Sportback g-tron, commercialisée au début 2014, sera rejointe par la nouvelle Audi A4 Avant g-tron à la fin 2016. L'utilisation de l'e-gaz est en cours sur d'autres marchés.

L'usine e-gaz Audi à Werlte démontre l'efficacité du concept de conversion d'électricité en gaz. Celui-ci a déjà été imité à plusieurs reprises dans l'industrie électrique allemande, avec d'autres acteurs majeurs qui exploitent leurs propres usines. Cela permet aussi de stocker les surproductions d'énergie renouvelable de plus en plus fréquentes, apportant ainsi une contribution précieuse à la transition énergétique.

Au même moment, l'usine Audi e-gaz permet de stabiliser le réseau public en Allemagne du nord, alimenté en grande partie par l'énergie éolienne. Comme l'ont montré une série de tests menés par l'opérateur du réseau électrique TenneT TSO GmbH, celui-ci est capable d'être très réactif et fiable tout en lissant les fluctuations du réseau. De plus, il a été retenu pour participer au marché énergétique d'équilibrage secondaire, que les exploitants gèrent pour stabiliser le réseau électrique.

Audi est convaincue du potentiel du concept de conversion de l'électricité en gaz et coopère avec d'autres partenaires pour répondre à la demande croissante en carburant. L'un de ses partenaires est le groupe Thüga, un réseau de services d'énergie municipaux. Il gère également une usine de conversion d'électricité en gaz à Francfort sur Le Main, qui teste, entre autres, l'addition d'hydrogène au réseau de gaz naturel.


L'e-gaz obtenu par des moyens biologiques: Viessmann, partenaire d'Audi

Viessmann GmbH est un autre partenaire d'Audi. Le spécialiste du chauffage d'Allendorf, dans la Hesse. Son expertise dans le domaine de l'électricité et du gaz lui permet d'exploiter en Allemagne la première usinede conversion de l'électricité en gaz impliquant la méthanisation biologique. Un autre exemple est la société cleantech Electrochea à Copenhague, qui vise à introduire la méthanisation biologique dans la classe des mégawatts. La conversion de l'hydrogène en méthane a lieu dans les deux cas non pas comme à Werlte à l'aide d'un procédé thermochimique, catalytique, mais dans le cadre d'un processus biologique: des micro-organismes spéciaux sont alimentés par l'hydrogène et le CO2, produisant ainsi l'Audi e-gaz.

Conversion de l'électricité en liquide: e-diesel Audi

L'usine de production de l'Audi e-diesel a commencé les opérations pilotes à Dresde-Reick à la fin de 2014. Ici aussi la formule Audi pour les e-carburants s'applique: la production de carburant génère la même quantité de CO2 que celle précédemment capturée par l'usine. La société locale de technologie énergétique Sunfire est ici le partenaire d'Audi. L'usine travaille selon le principe de conversion de l'électricité en liquide (PtL) et utilise l'électricité verte comme énergie primaire. Les matières premières sont l'eau et le dioxyde de carbone fourni par une usine de biogaz. Le dioxyde de carbone est extrait directement de l'air ambiant grâce à la technologie d'extraction directe de l'air - une technologie du partenaire d'Audi basé à Zurich Climeworks.

L'efficacité du processus global, environ 70%, est très élevée par comparaison à d'autres procédés de production de carburants liquides de synthèse. Dans un processus séparé, une unité d'électrolyse alimentée par de l'électrisité verte sépare l'eau en hydrogène et oxygène. L'hydrogène est ensuite mis en réaction avec le dioxyde de carbonne dans deux processus chimiques conduits à 220° Celsius et à une pression de 25 bar pour produire un liquide énergétique, composé d'éléments d'hydrocarbone, appelé Blue Crude (le brut bleu) - qui peut être raffiné pour créer le produit fini Audi e-diesel. Ce carburant ne contient pas ni soufre ni hydrocarbures aromatiques. Son indice de cétane est élevé, ce qui signifie qu'il s'enflamme assez facilement.


Carburant très pure : e-essence Audi

Audi développe actuellement l'Audi e-essence, un autre carburant du futur, neutre en CO2 basé sur des matières premières renouvelables. Global Bioenergies S.A. exploite une usine de production pilote de l'isobutène près de Reims (France). Le Centre Fraunhofer pour pour les process chimique et biotechnologiques (CPB) implanté à Leuna (Saxe-Anhalt) convertit l'isobutène gazeux en utilisant de l'hydrogène en iso-octane liquide, un carburant de haute qualité. Il ne contient ni soufre ni benzène, et en tant que tel, il brule très proprement.

Global Bioenergies a construit et exploite le démonstrateur à Leuna, un site qui commencera à produire de grandes quantités d'iso-octane en 2016. À moyen terme, les partenaires du projet visent à modifier le process, de sorte qu'il n'utilise aucune biomasse, nécessitant simplement de l'eau, de l'hydrogène issu de sources renouvelables, du CO2 et du rayonnement solaire.


Rendement élevé au mètre carré : Audi e-éthanol

Un autre projet est en cours à Hobbs (Nouveau-Mexique, USA). Ici, Audi exploite avec la société de biotechnologie américaine Joule une usine de recherche pour produire de l'e-éthanol haute pureté et de l'e-diesel depuis 2012. Des micro-organismes spéciaux utilisent le rayonnement solaire, le dioxyde de carbone et le sel ou de l'eau saumâtre pour produire des carburants liquides. Le produit fini de cette photosynthèse biotechnologiquement optimisée se présente sous la forme d'alcanes - des composants importants du diesel et de d'éthanol. Aujourd'hui, les rendements spécifiques par zone de l'usine de démonstration sont huit fois plus élevés qu'avec la production de bioéthanol de maïs, qui est répandue aux Etats-Unis, et trois fois plus élevés qu'avec le bioéthanol à base de sucre, qui est principalement produit au Brésil. De plus amples rendements sont attendus.


L'Audi Q7 e-tron 3.0 TDI quattro

Avec l'Audi Q7 e-tron quattro, Audi présente le 1er modèle plug-in hybride du monde équipé d'un moteur TDI 6 cylindres et de la transmission intégrale permanente quattro. Une puissance de 275 kW (373 ch) et un couple de 700 Nm - L'Audi Q7 e-tron quattro établit de nouveaux standards avec sa technologie plug-in hybride et sa transmission intégrale permanente quattro. Elle accélère comme une sportive et réalise le 0 à 100 km/h en 6 secondes, tout en consommant que 1,7 l/100 km en cycle NEDC, la meilleure valeur dans la catégorie. Sa vitesse maximale est de 225 km/h.


Le 3.0 TDI, un moteur diesel V6 dernière génération à haute-efficience délivre 258 ch et un couple de 600 Nm. Le moteur électrique produit 94 kW de puissance et 350 Nm de couple. Il intègre une tiptronic à 8 rapports. La transmission automatique permet une haute efficience et un poids bas. Dans un virage rapide, le différentiel central travaille avec le système de contrôle du couple des roues, une fonction d'un logiciel intelligent. Le système freine légèrement les roues intérieures, améliorant l'agilité et la stabilité de la voiture.


56 km en tout électrique: la meilleure valeur du segment

La batterie lithium-ion est composée de 168 cellules de batterie haute-qualité et est refroidie par liquide. Avec une capacité de 17,3 kWh, elle permet une autonomie de 56 km en mode électrique - un autre record dans le segment. L'autonomie totale avec le moteur TDI est de 1.400 km.

La nouvelle technologie de charge en 2 phases installée dans la nouvelle Audi Q7 e-tron quattro permet de charger jusqu'à 7,2 kW de puissance. Selon l'installation (dans l'idéal une prise industrielle haute-performance) et du câble de charge, la recharge totale de la batterie prend environ 2 heures et demie. Le câble de charge est de série. Audi propose en option un pack de service e-tron, incluant la passage à l'électricité générée par des énergies renouvelables (Audi Energy), jusqu'à la carte « Audi Charge & Fuel ». Le portfolio Audi connect est également fourni parmi les services e-tron en série afin de contrôler certaines fonctions comme la charge et l'air conditionné via son smartphone.


Effience maximale: la gestion hybride

Le système de gestion hybride contrôle les étapes de fonctionnement de l'Audi Q7 e-tron quattro de manière intelligente, flexible et avec une haute efficience. Le conducteur peut choisir parmi 4 modes. Le mode EV priorise l'électrique alors qu'en mode hybrid, la gestion hybride décide du mode de conduite librement. En mode battery hold, le système stocke l'énergie électrique disponible, en mode battery charge, il recharge la batterie.

Selon la situation, le SUV peut accélérer, utilisre le mode roue libre ou récupérer de l'énergie. Dans la conduite au quotidien, la plupart des freinages utilisent le moteur électrique, qui fonctionne alors comme un générateur. Le grand SUV démarre généralement en mode électrique. Lorsqu'il passe en mode hybrid ou lorsqu'il accélére, le conducteur doit appuyer sur la pédale d'accélérateur active (une autre innovation Audi) au-delà d'un certain point de la résistance. La position de ce point de pression varie selon l'état de charge.

Selon le standard pour les plug-in hybrid, l'Audi Q7 e-tron quattro ne consomme que 1,7 l /100 km, soit une émission de 46 g de CO2 / km. Le système combiné offre une puissance de 373 ch et 700 Nm de couple. Le SUV réalise le 0 à 100 km/h en 6 secondes et atteint une vitesse maximale de 225 km/h.


La pompe à chaleur

Le système de gestion thermique est un autre composant qui contribue à l'efficience avec une pompe à chaleur intégrée, spécialement développée pour l'Audi Q7 e-tron quattro, qui utilise la chaleur résiduelle des composants électriques pour chauffer ou refroidir l'habitacle plus rapidement et efficacement. La possibilité d'utiliser moins d'énergie permet d'augmenter l'autonomie en tout électrique. Audi est le 1er constructeur au monde à introduire cette technologie en production de série dans un plug-in hybrid et est pionnier dans les domaines du confort intérieur et de l'éfficience du contrôle de l'air conditionné.

Le système MMI navigation plus est parfaitement intégré dans la gestion du mode hybride du système de l'Audi Q7 e-tron quattro. Basé sur les données de navigation et les informations de trafic en temps réel, le mode plus éficient en consommation peut être calculé tout au long d'un trajet, à partir du moment où la voiture démarre, même sur les longues distances. L'assistant d'efficience intuitif, nouveauté technologique d'Audi, facilite la gestion et l'anticipation du mode hybrid.

Lors de la conduite, l'assistant d'fficience prédictif apporte des informations précises sur l'environnement proche du véhicule - créant une image détaillée jusqu'à 3 kilomètres le long de la route grâce à la navigation, les données de la caméra et les données radars. A l'approche de panneaux de signalisation tels que les limitations de vitesses, les indications de ville et les rond points, le système prévient le conducteur afin qu'il relâche l'accélérateur. Au même monent, l'accélérateur pousse légèrement la semelle du conducteur, l'incitant à lever le pied.