- Innovation créatrice de nouvelles compétences
- Oui
- Innovation génératrice de nouvelles activités
- Oui
- Phase de développement de l'innovation
- Commercialisé depuis plusieurs années
- Date de création
- Date de mise à jour
En bref
La révolution électrique est en marche et transforme en profondeur l’univers automobile. Portés par les enjeux environnementaux, les réglementations de plus en plus strictes et une évolution rapide des technologies, les véhicules électriques s’imposent progressivement sur nos routes.
Autonomie en constante progression, infrastructures de recharge en plein essor, coûts d’usage réduits : autant d’arguments qui séduisent particuliers, entreprises et collectivités. Bien plus qu’une simple alternative au moteur thermique, l’électrique redéfinit la mobilité en offrant de nouveaux usages et une intégration renforcée aux énergies renouvelables.
Il existe plusieurs solutions d'électrifications :
- Les véhicules hybrides,
- Les véhicules hybrides Rechargeables,
- Les véhicules à pile à combustible,
- Les véhicules électriques.
Cette fiche se concentre sur les véhicules 100 % électriques, et leurs composants.
- Innovation créatrice de nouvelles compétences
- Oui
- Innovation génératrice de nouvelles activités
- Oui
- Phase de développement de l'innovation
- Commercialisé depuis plusieurs années
- Date de création
- Date de mise à jour
Description détaillée
Ce type de véhicule possède un ou plusieurs moteurs électriques alimentés par une batterie.
Si la batterie peut être en partie rechargée en roulant, sa grande capacité nécessite qu'elle soit rechargée par l'utilisateur.
Une fiche de raccordement au réseau électrique permet le chargement des batteries. Elles peuvent-être branchées sur le secteur (courant alternatif) ou sur une borne de recharge (courant alternatif ou continu).
L'électronique de puissance, assure la commande du moteur électrique.
Pour analyser la composition du véhicule électrique, nous allons suivre le trajet de l’électricité, du réseau public jusqu’à la roue.
Recharge du véhicule électrique
Pour faire le plein, une voiture électrique doit être connectée à une prise domestique ou une borne de recharge(murale ou au sol).
Le branchement se fait à travers un câble doté de connecteurs appropriés. Il en existe plusieurs, correspondant au mode de recharge souhaité.
Pour la recharge à domicile, au travail ou sur les petites bornes publiques, on utilise généralement son propre câble avec connecteur deType 2 .
Sur les bornes rapides, le câble est attaché et propose deux standards le Combo CCS (européen) et le Chademo (japonais).
En savoir plus
Consultez la fiche Innovauto sur : Les prises et les câbles de recharge et sur La recharge intelligente et bidirectionnelle .
Chargeur embarqué
Il recharge la batterie de traction une fois que le véhicule est connecté, au réseau de distribution.
Il procède à une série de vérifications pour garantir une recharge en toute sécurité.
Si tout est conforme, l’électricité va traverser le « chargeur embarqué », pour y être transformé avant stockage.
Cet organe transforme le courant alternatif (AC) du réseau en courant continu (DC).
Le courant ne peut être stocké dans la batterie, que sous la forme DC, courant continu.
Le chargeur embarqué est considéré comme une électronique de puissance, car il assure des transformations électriques.
Exemple : les tensions issues du réseau de 230V AC monophasé ou 400V AC triphasé sont convertis en 400V DC pour la grande majorité des véhicules électriques et parfois en 800V DC sur certains véhicules :
Exemple :
PORSCHE TAYCAN, AUDI E-TRON GT, HYUNDAI IONIQ 5, KIA EV6, VOLVO ES90, BMW IX3(2025).
La batterie de traction
La batterie est une unité de stockage d’énergie électrique. Elle fonctionne uniquement en courant continu.
Sa capacité se mesure en kWh. Cette unité est comparable aux litres de carburant dans un réservoir.
Suivant les véhicules, elle fait appel à différentes technologies. On retrouve principalement aujourd'hui, la technologie Li-Ion (Lithium-Ion).
95% des batteries des véhicules électriques actuels utilisent le lithium.
La technologie Li-Ion présente des variantes suivant les éléments qui la composent :
- Lithium-ion manganèse.(NMC)
- Lithium-ion cobalt.(NCA)
- Lithium-métal polymère.
Chacune de ces technologies offre des avantages spécifiques :
- Capacités de stockage élevées.
- Puissance charge/ décharge.
- Durée de vie.
- Sécurité de fonctionnement.
- Coût.
Sur les véhicules courants, on rencontre des capacités entre 40 et 60 kWh.
Les capacités s'échelonnent de 5,5 kWh (CITROEN AMI) jusqu'à 111 kWH (BMW iX xDrive50)
Exemple :
- Mercedes EQS 450+ / EQS 580 108 kwh
- BMW iX xDrive50 111 kwh
- Polestar 3 107 kWh
En savoir plus
Consultez la fiche INNOVAUTO sur les batteries lithium.
L'électronique de puissance
Aussi appelé boitier de gestion, elle commande le moteur électrique.
Suivant la technologie moteur, on l'appellera « hacheur » pour les moteurs à courant continu ou bien « onduleur » pour les moteurs à courant alternatif. Aujourd'hui, plus aucun véhicule électrique n'est commercialisé, avec des moteurs de traction à courant continu.
Convertisseur DC/DC
L'électronique de puissance comporte souvent le convertisseur DC/DC.
Il utilise l'énergie de la batterie de traction pour recharger la batterie 12 V de la voiture. Pour cela, il fait une conversion entre la tension de la batterie de traction 400 V DC et le 12 V DC de la batterie de bord.
En plus de la recharge de la batterie de servitude, il assure le maintien de la tension 12 V du réseau de bord.
Il est aussi appelé chargeur DC/DC.
En savoir plus
Consultez la fiche Innovauto sur l'électronique de puissance.
Le moteur
L'onduleur au sein de l'électronique de puissance transforme le courant continu stocké dans la batterie en courant alternatif triphasé alimenter le ou les moteurs.
La rotation s’effectue par le rotor du moteur, qui entre en mouvement sous l’action d’un champ magnétique tournant généré par les bobines du stator.
La puissance d'un moteur s'échelonne de 6 kW (CITROEN AMI) jusqu'à 480 kW (RIMAC NEVERA).
Ce dernier modèle dispose de :
- Train avant 2 moteurs de 220 kW chacun
- Train arrière 2 moteurs de 480 kW chacun
- Total : 1 400 kW (1900 cv)
Particularité des moteurs électriques
La caractéristique principale d'une moteur électrique, c'est sa capacité à inverser sa conversion d'énergie, contrairement à un moteur thermique.
- Lorsqu'on l'alimente électriquement, il est moteur.
- Lorsque l'axe du moteur est entraîné de manière externe (décélération), le moteur fonctionne comme un générateur et fournit de l'énergie électrique.
Avant de parvenir aux roues, le couple traverse généralement un réducteur à rapport fixe afin de réduire la vitesse de rotation du moteur et à augmenter le couple de celui-ci.
La particularité de la voiture électrique est qu’elle est dépourvue de boite de vitesses, car la vitesse de rotation du moteur d’une voiture électrique peut atteindre plus de 17 000 tr/min pour beaucoup de véhicule de série. 30 000 tr/min pour des prototypes.
Il y a beaucoup moins de pièces en mouvement dans une voiture électrique que dans un véhicule thermique.
A de rares exceptions près, ce type de véhicule ne dispose pas de boîte de vitesses, c'est à dire que le ou les moteurs électriques entraînent directement les roues du véhicule.
Exemple de véhicules avec boîte de vitesses automatique à 2 rapports :
- PORSCHE TAYCAN,
- AUDI E-TRON GT,
- MERCEDES CLA (Electrique 2025).
En savoir plus
Consultez la fiche Innovauto sur le panorama des moteurs électriques.
Evolution marché du véhicule électrique
Après avoir annoncé qu'ils arrêtaient de commercialiser des véhicules thermiques à l'horizon 2030, plusieurs constructeurs sont revenus un peu en arrière, devant les contraintes industrielles de ce changement, et renforcé par les difficultés de commercialisations des véhicules 100 % électrique. Un temps d'adaptation est nécessaire.
Néanmoins, le graphique ci-dessous, illustre une tendance indéniable : l'augmentation continue et ininterrompue du nombre d'immatriculations, année, après année. Il est impératif pour les professionnels de l'automobile, de prendre la mesure de cette réalité croissante.
Devant ce changement, il est important de continuer à se former, pour faire face à l'arrivée de ces véhicules, qui présente une réelle rupture technologique.
Source : AVERE France
| Diffusion sur le marché | L'Union Européenne a acté l'interdiction de la vente de voitures thermiques neuves pour 2035. Ainsi, 2035 demeure le cap majeur retenu pour la fin de la commercialisation des véhicules thermiques dans l'UE, avec des discussions en cours pour adapter les modalités de cette transition. Même si l'assouplissement pourrait se présenter, pour laisser le temps aux constructeurs et au marché de s'adapter, l'électrification de nos véhicules n'est pas prête de s'arrêter. |
|---|---|
| Constructeurs concernés | Tous les constructeurs proposent dans leur catalogue des véhicules 100 % électriques. |
| Innovation engendrant des entretiens | Oui |
| Innovation engendrant des réparations | Oui |
| Types de réparations | L'entretien de véhicules électriques consiste principalement à changer :
Le diagnostic et la réparation :
Le diagnostic et le remplacement :
|
| Dispositif législatif en rapport avec l'innovation | NFC 18-550 Selon cette réglementation, les interventions sur la chaine de traction d'un véhicule électrique ou hybride, nécessite une habilitation pour être autorisé à intervenir. Pour en savoir plus, rendez-vous au chapitre "Impact sur les compétences en atelier" |
| Contrôle technique | Depuis le 01 janvier 2014, les centres de contrôle technique doivent être en mesure de contrôler les véhicules électriques ou hybrides comme le prévoit l'arrêté du 18 juin 1991 modifié. Ce texte impose que les contrôleurs doivent disposer d'une habilitation électrique spéciale pour contrôler les VE/VH (B2XL contrôleur technique).
Bon nombre des anomalies relevées sont susceptibles d'entrainer une contre-visite, et donc une obligation de réparation dans un délai de deux mois, pour pouvoir continuer à utiliser le véhicule en toute sécurité.
|
| Mots-clés | Electrique, Véhicule électrique, véhicules électriques, véhicule hybride, électrique, réglementation, norme, consignation, EPI, outillages isolés, mobilité durable.... |
Méthodes et pratiques
Toutes les interventions sur véhicules électriques doivent être réalisées par une personne habilitée ou a minima avertie (formation) ceci afin de pouvoir respecter les règles de sécurité.
• Contrôles électriques des différents capteurs et actionneurs composant le système de gestion de la traction électrique.
• Contrôle du circuit de refroidissement de la batterie de traction.
• Contrôle de la gestion de charge/décharge de la batterie de traction.
• Contrôle du fonctionnement du convertisseur DC/DC.
• Contrôle du fonctionnement du chargeur embarqué.
• Contrôle électrique du moteur, alimentation et isolement.
• Contrôle de la commande du moteur électrique.
Les techniciens qui interviennent sur les moteurs électriques peuvent réaliser:
- Contrôles électriques,
- Résistances, isolement "haute tension",
- Relevé de commande à l'oscilloscope,
- Remplacement du moteur,
- Contrôle / remplacement des balais,
- Contrôle / Remplacement du capteur résolveur,
- Calibrage capteur de position.
| Entreprises concernées aujourd'hui | Organismes de formation, Véhicules industriels, Carrosserie / Peinture, Centres auto, Spécialistes, MRA, RA2, RA1 |
|---|---|
| Métiers concernés | Carrossier et Peintre, Contrôleur technique, Démonteur automobile, Encadrement d'atelier, Mécanicien technicien VI-VU, Mécanicien-Technicien Auto, Mécanicien-Technicien Moto, Réceptionnaire |
Impact sur les compétences en atelier
Les interventions d'entretien, de réparation et de diagnostic sur ces systèmes exigent de :
- Savoir appliquer une méthode de diagnostic,
- Connaître le rôle des différents éléments de la chaîne de traction,
- Connaître la structure des réseaux multiplexés,
- Maîtriser la lecture des schémas électriques,
- Maîtriser les fonctions de l'outil de diagnostic,
- Connaitre les procédures de sécurité liées à l'intervention sur un véhicule électrique ou hybride,
- Posséder une habilitation (BOL, B2L, B2VL, BCL.. ) pour tous travaux hors tension sur la chaîne de traction,
- Posséder une habilitation (B2TL) pour les travaux sous tension,
- Savoir différencier les machines électriques,
- Connaître le fonctionnement et la gestion des machines électriques,
- Observer une vigilance accrue lors de la manipulation de rotor à aimants permanents, afin de se prémunir du risque de blessure aux mains.(La puissance des aimants présente un risque pour l'opérateur)
Les interventions d'entretien nécessite de:
- Connaître les procédures d'intervention,
- Posséder à minima un niveau averti.
Les personnes ne possédant pas d'habilitation ou à minima d'un niveau averti ne sont pas autorisées à intervenir sur ces véhicules.
Les habilitations
Le travail sur véhicules électriques et hybrides nécessitent une habilitation selon la réglementation NF C18-550.
Il est important de bien identifier les limites d’actions de son titre d’habilitation.
Voici quelques exemples d'interventions et le titre d'habilitation nécessaire pour être autorisé à réaliser l'intervention :
Votre titre d’habilitation est lié à une norme délimitant votre périmètre d’action. Les métiers de l’automobile sont liés à la norme NFC 18-550. Cette norme ne vous autorise pas à travailler sur les infrastructures électriques (prise, borne de recharge…)
Pour cela, il est important d’identifier quel « domaine d’intervention » est couvert par votre titre d’habilitation.
Dans le domaine de l’automobile, on distingue plusieurs types d’intervenants :
•Une personne NON habilitée - Ordinaire
C’est une personne n’ayant reçu aucune formation sur les risques électriques. Ne sachant pas analyser les risques électriques et donc intervenir en sécurité, elle n’est pas autorisée à intervenir sur un véhicule électrique ou hybride.
•Une personne NON habilitée – Avertie
C’est une personne ayant suivi une formation sur les risques électriques. A travers cette formation et une évaluation, l’apprenant a justifié qu’il est en mesure de réaliser une analyse de risque avant d’intervenir. Il est donc autorisé à travailler sur un véhicule électrique (hors chaîne de traction) si le véhicule est conforme. En cas de détection d’un risque, il stoppe son activité, et alerte la personne qui devra sécuriser ce véhicule.
•Une personne habilitée – B0L
C’est une personne habilitée pour réaliser des travaux non électriques, qui a passé une évaluation pratique et théorique. Elle est autorisée à travailler hors chaîne de traction. A condition que le véhicule ne présente pas de risque électrique. Elle connaît ses limites d’interventions et ne travaille pas en présence de risque électrique.
•Une personne habilité - B2L
C’est une personne habilitée pour réaliser des travaux électriques, qui a passé une évaluation pratique et théorique. Elle peut travailler sur la chaîne de traction du véhicule, si celui-ci est consigné. Elle ne travaille pas en présence de risque électrique.
•Une personne habilitée – B2VL
C’est une personne habilitée pour réaliser des travaux électriques au voisinage, qui a passé une évaluation pratique et théorique. Elle est autorisée à sécuriser la chaîne de traction d’un VE/VH au voisinage d’une PNST (c’est-à-dire à moins de 30 cm), même si elle n’est pas consignée, par exemple pour isoler une pièce nue sous tension. Elle est équipée d'EPI.
•Une personne habilitée – BCL
C’est une personne habilitée à consigner un VE/VH, qui a passé une évaluation pratique et théorique. Elle est équipé d’EPI.
Un BCL seul n'est pas autorisé à travailler sur un véhicule électrique ou hybride. Il le consigne pour permettre à une personne habilitée (B2L, B2VL…) de faire les réparations.
Dans l’automobile on trouve rarement des personnes habilitées uniquement BCL !
•Une personne habilitée – B2TL
C’est une personne habilitée aux travaux sous tension, qui a passé une évaluation pratique et théorique. Elle peut travailler sous tension, c’est-à-dire intervenir dans la batterie de traction.
Exemple : Remplacement d’un module dans la batterie, d’un capteur, d’un bus bar, d’un BMS, des relais de puissance...
Elle a des EPI spécifiques, et ne travaille qu’avec des outils isolés. Une habilitation sous tension ne remplace pas une habilitation hors tension.
Consignation
Toute intervention nécessitant la sécurisation du véhicule électrique et hybride doit être faite par un technicien électricien, électronicien habilité BCL (Chargé de consignation).
La formation pour obtenir l'habilitation adéquate nécessite d'acquérir des compétences sur :
- Les risques inhérents à l’exécution des opérations au voisinage ou sur les équipements électriques,
- Les moyens pour prévenir les risques (procédures, équipements).
- Les méthodes opératoire pour sécuriser les véhicules électriques et hybrides (Consignation, mise ne sécurité et mise hors tension)...
Cette sécurisation permet au personnel de l'atelier de travailler soit dans l'environnement ou soit sur la chaîne de traction en toute sécurité.
Toutes les interventions sur véhicules électriques et hybrides doivent être réalisées par une personne habilitée ou a minima avertie (formation) ceci afin de pouvoir respecter les règles de sécurité.
Les personnes ne possédant pas d'habilitation ou à minima d'un niveau averti ne peuvent pas intervenir sur ces véhicules même sécurisés
Exemple d’outillage approprié
- Les EPI (Equipement de protection individuelle).
- Gants isolants (1000 V).
- Visière de protection (Conforme à la norme NF C18-550).
- Appareil de contrôle d'absence de tension (VAT).
- Outils isolés (1000 V).
- Les EPC (Equipement de protection commun).
Selon la norme NF C18-550, L'ensemble des outils utilisés lors d'intervention sur chaine de traction doivent répondre à un niveau d'isolation de 1000 Volts.
Tous les outils classiques du mécanicien( clé plate, clé à pipe, cliquets, douilles, pinces, tournevis, etc...) existe en version isolé 1000V.
Outillage nouveau :
Outillage pour intervention sur véhicule électrique :
@Mobipolis
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