Range extender, la troisième voie dans la transition électrique

Il y a encore une crainte qui freine de nombreux automobilistes dans l'achat d'une voiture électrique : celle de se retrouver à court d'énergie, loin d'une borne de recharge. Bien que l'autonomie moyenne des nouvelles voitures à batterie soit d'environ 500 km, le réseau de recharge n'est pas encore très développé partout, surtout en dehors des grands centres urbains.

Cette situation, commune à de nombreux marchés, alimente ce que l'on appelle la « range anxiety », ou anxiété liée à l'autonomie, qui continue de peser dans le choix d'une nouvelle voiture, poussant beaucoup de gens à reporter leur passage définitif à la zéro émission.

Un projet modulaire

C'est précisément pour répondre à ce besoin que les « powertrain Range Extender » ont récemment fait leur apparition. Ils combinent un ou plusieurs moteurs électriques à un moteur thermique, dont le but n'est toutefois pas de propulser la voiture, mais de servir de générateur pour recharger les batteries. Parmi les nombreux constructeurs qui travaillent sur cette technologie, on trouve également ZF, une entreprise allemande spécialisée dans les composants automobiles, qui a présenté ses solutions, articulées autour de deux technologies différentes appelées eRE et eRE+.

L'eRE combine un moteur électrique, un onduleur intégré, un logiciel dédié et un système d'engrenages planétaires. L'eRE+, quant à lui, ajoute un embrayage intelligent et un différentiel, permettant ainsi d'utiliser le système comme deuxième moteur de traction (par exemple pour les voitures à traction intégrale) en plus de son rôle de générateur.

Le nouveau moteur électrique pour les prolongateurs d'autonomie de ZF

Photo: ZF

Les deux plateformes sont conçues pour s'intégrer facilement dans des architectures électriques de 400 V ou 800 V, avec des puissances variant entre 70 et 150 kW selon la configuration. Selon l'entreprise, cette approche modulaire permettra aux constructeurs automobiles d'adapter facilement la technologie à différents segments de véhicules, sans avoir à repenser complètement leurs modèles.

Le nouveau printemps des prolongateurs d'autonomie

Les groupes motopropulseurs avec prolongateur d'autonomie ne sont pas une nouveauté absolue, mais ils connaissent aujourd'hui un véritable second souffle. Citons par exemple l'Opel Ampera et sa cousine Chevrolet Volt (voiture de l'année 2012) ou la BMW i3, présentée en 2012. C'était l'aube de l'électrique tel que nous le connaissons aujourd'hui, avec des autonomies modestes et surtout une infrastructure de recharge très peu développée.

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Alors pourquoi ne pas utiliser un petit moteur à combustion, qui ne serait activé qu'en cas de besoin pour produire de l'électricité afin d'alimenter la batterie, en le faisant tourner en permanence à son régime optimal pour réduire au minimum la consommation et les émissions ? Cela semblait être la solution miracle, mais la technologie a pris une autre direction. Cependant, nous savons que l'histoire a tendance à se répéter et, début 2023, la Mazda MX-30 R-EV, une version équipée d'un petit moteur Wankel du crossover électrique japonais, a fait son apparition.

La Mazda MX-30, l'une des voitures également disponibles avec un prolongateur d'autonomie

Photo: Mazda

Le rôle moteur de la Chine

Ces derniers mois, c'est surtout la Chine qui a stimulé la renaissance de cette technologie. Le plus grand marché automobile du monde a en effet connu et connaît encore une véritable explosion des véhicules dits REEV (Range Extended Electric Vehicles), capables de garantir une autonomie combinée supérieure à 700 km, comme le Leapmotor C10 que nous avons récemment eu l'occasion d'essayer.

Leapmotor C10 REEV 2025

Photo: Leapmotor

Dans un pays où le réseau de recharge n'est pas encore homogène sur tout le territoire, la possibilité de parcourir de longues distances sans avoir à s'arrêter est devenue un avantage concurrentiel décisif pour les nombreux constructeurs présents.

C'est précisément dans ce contexte que ZF a « saisi la balle au bond » et a confié à ses centres de développement orientaux la tâche de concevoir la nouvelle génération de range extender. Un choix stratégique qui, selon l'entreprise, vise à répondre rapidement aux demandes d'un marché en forte expansion, mais qui se tourne également vers l'Europe et les États-Unis, où l'intérêt pour cette technologie ne cesse de croître.

Photo: ZF