Les aimants utilisant des terres rares comme le néodyme se trouvent au cœur de la plupart des moteurs électriques. Créer grâce à ses terres rares un champ magnétique dans le rotor d’un moteur électrique offre de sérieux avantages. Car si on utilise des bobines à la place des aimants dans un rotor qui tourne à grande vitesse, il faut un point de contact pour transférer le courant. Il s’abîme et il s’use.
Les terres rares, une arme économique
Mais les aimants posent des problèmes d’une autre nature. Pas moins de 97% des terres rares transformées et utilisables par l’industrie proviennent de Chine. Et avoir un Etat tel que la Chine qui contrôle une telle ressource stratégique est un danger. Les terres rares sont ainsi déjà devenues une arme économique. La Chine a décidé l’an dernier d’en limiter les exportations et de privilégier la fourniture de ses entreprises nationales pour mettre en difficulté leurs concurrents étrangers. Ainsi, les cours du néodyme ont augmenté de 750% et ceux du dysprosium de 2.000%…
Est-il possible de produire et raffiner les terres rares ailleurs qu’en Chine? Cela est très difficile. Non pas que les terres rares soient, comme leur nom l’indique, rares. Mais la seule industrie capable aujourd’hui d’en faire des aimants se trouve en Chine et personne ne peut rivaliser avec les régulations environnementales laxistes et le faible coût de la main d’œuvre de ce pays.
Pour échapper à une telle dépendance, plusieurs constructeurs automobiles dont BMW, Audi, Renault et d’autres fabriquent déjà un certain nombre de leurs moteurs électriques sans utiliser des aimants. Et ils espèrent tous une percée technologique qui rendre ces moteurs sans aimants plus performants et plus durables.
Pas d’usure de surface et une efficacité de plus de 95%
L’équipementier automobile allemand Mahle, spécialiste des moteurs, vient peut être de faire une percée décisive. Il a annoncé avoir développé un nouveau moteur électrique (voir photographie ci-dessus) qui utilise des bobines mais qui transfère l’électricité vers ces dernières et le rotor sans contact, par induction. Cela signifie qu’il n’y a pas d’usure de surfaces et que de tels moteurs peuvent être extrêmement durables. L’absence de terres rares et d’aimants devrait par ailleurs rendre ses moteurs bien moins coûteux à produire.
Mahle explique par ailleurs qu’il a la possibilité avec son moteur d’en changer les paramètres de fonctionnement pendant l’utilisation ce qui n’est pas le cas avec les moteurs utilisant des aimants permanents. Cela permet au moteur de Mahle d’atteindre une efficacité supérieure à 95%. «Un niveau qui est seulement atteint par les voitures de course électrique de Formule E», écrit Mahle. Le nouveau moteur est ainsi très efficace à haute vitesse ce qui pourrait permettre aussi d’augmenter l’autonomie des véhicules à batteries. Enfin, Mahle indique qu’il est facile de produire des moteurs de taille et de puissance différentes pouvant aussi bien fonctionner dans de petites voitures que dans des utilitaires.
Une production de masse en 2023
«Notre moteur sans aimants peut certainement être décrit comme une percée parce qu’il offre plusieurs avantages qui n’ont jusqu’à aujourd’hui jamais été combinés dans un produit de ce type», explique le Docteur Martin Berger, vice-présent de Mahle, responsable de la recherche et du développement. «Nous pouvons offrir à nos clients un produit d’une efficacité exceptionnelle à un coût comparativement réduit», ajoute-t-il.
Selon le site IEEE Spectrum, une production de masse du nouveau moteur pourrait intervenir dans deux ans à deux ans et demi. Mahle n’a pas donné le nom du constructeur avec lequel il négocie en priorité, mais des prototypes du moteur ont commencé à circuler.
