Le pick-up électrique de Tesla était très attendu, et sa sortie n’a pas manqué d’être remarquée. Parmi les nombreuses innovations, on retrouve un changement de paradigme dans la batterie basse tension. Le 12 volts cède la place au 48 volts. C’est la première voiture à franchir ce cap. Voyons ce que cela change pour l’avenir des voitures électriques.
La firme d’Elon Musk a bel et bien fini par sortir le fameux Cybertruck, présenté en 2019. Quatre ans plus tard, la bête est bien réelle, et quelle bête ! Si son design ne laisse personne indifférent, ce n’est peut-être pas la plus grande révolution de ce véhicule hors du commun.
En effet, l’architecture de la batterie basse tension — celle qui se trouve habituellement sous le capot avant d’une voiture, et non celle qui sert à alimenter une voiture électrique — est pour la première fois sur une voiture en 48 volts au lieu de 12 volts. Ce changement avait été annoncé lors de la conférence Investor Day en mars 2023, mais avait pu passer inaperçu jusqu’à présent. Il s’agit de la première voiture de série à abandonner les 12 volts au profit des 48 volts.
Maintenant que le Cybertruck est disponible, certains observateurs pourraient commencer à voir les implications de ce passage au 48 volts. https://twitter.com/jimfarley98/status/1732821715032375493 pour tenter d’initier un changement pour l’avenir de la mobilité électrique. Mais que va réellement changer le passage du 12 au 48 volts pour la batterie basse tension ?
La batterie basse tension : à quoi sert-elle ?
Dans une voiture électrique, la batterie de traction qui sert à alimenter les moteurs n’est pas la seule batterie. Comme sur un véhicule thermique, on retrouve une batterie dite basse tension, servant à alimenter tous les accessoires. Cela inclut les phares, l’écran central, mais aussi les sièges chauffants ou encore les multiples haut-parleurs du véhicule.
Cette batterie basse tension est rechargée par la batterie de traction en cas de besoin, de manière à maintenir son niveau de charge optimal. Chez Tesla, une petite révolution a déjà eu lieu sur cette batterie 12 volts, puisqu’en 2022 la marque a abandonné la bonne vieille méthode d’une batterie plomb-acide, et est passée au lithium-ion.
Avec tout ce que la batterie basse tension alimente, il y a énormément de câbles à faire passer. En effet, l’alimentation 12V doit aller jusqu’à chaque enceinte, dans chaque portière, mais aussi jusqu’au plafond pour alimenter les lumières d’ambiance, etc. Il y a donc des centaines de mètres de câbles à faire passer dans une voiture, et tout cela finit par peser.
Des économies d’échelle… mais pas encore
L’industrie automobile utilise le 12 volts comme standard pour les batteries basse tension depuis près de 70 ans. Une machine comme celle-ci ne va pas changer de ton du jour au lendemain, il faut donc imaginer que l’on continuera à voir du 12 volts presque partout dans les années à venir. L’objectif de Tesla est de réaliser des économies d’échelle grâce à un principe de physique très simple : en augmentant la tension, on peut baisser le courant pour obtenir la même puissance et donc réduire la taille des câbles.
La loi d’Ohm est bel et bien du côté d’Elon Musk, puisqu’en passant de 12 à 48 volts, Tesla annonce pouvoir utiliser deux fois moins de cuivre par rapport à une architecture 12 volts dans le Cybertruck, réduisant ainsi la quantité totale de câbles nécessaires au pick-up électrique. de 77%.
Malheureusement pour Tesla, qui fait actuellement figure d’exception dans le monde de l’automobile, la marque doit se débrouiller seule pour s’approvisionner en pièces détachées pour son architecture 48 volts. Par exemple, là où la quasi-totalité des contrôleurs 12 volts sont achetés en gros auprès de sous-traitants, la grande majorité des contrôleurs 48 volts nécessaires au Cybertruck ont été conçus en interne. En fait, seuls 15 % des contrôleurs pouvaient être achetés ailleurs.
Tout ce travail implique un coût important en recherche et développement, qui ne sera rentable que si à l’avenir ces manettes peuvent être réutilisées. On peut imaginer que la marque a beaucoup d’idées, et que ses procédés de fabrication pour d’autres modèles (notamment le futur Model 2) en bénéficieront.
L’idée derrière le partage par Tesla de ses documents sur la conception d’un véhicule avec une architecture basse tension de 48 volts est d’essayer de faire bouger tout le monde dans la même direction afin que toute la chaîne d’approvisionnement bascule. L’avenir nous dira si Tesla a eu une longueur d’avance et a initié un changement dans toute l’industrie, comme ce fut le cas avec son connecteur propriétaire en Amérique du Nord, par exemple.
Le Cybertruck ne sera probablement pas le seul véhicule à passer au 48 volts
Comme évoqué plus haut, ce que Tesla appelle officiellement « la prochaine génération de véhicules » et que l’on imagine être le Tesla Model 2 devrait également bénéficier d’une architecture basse tension de 48 volts. Pour le moment, la marque se concentre sur la montée en puissance des lignes de production du Cybertruck, et cela devrait encore être le cas pendant quelques années. Mais après 2025 et 2026, on peut imaginer qu’il sera temps pour Tesla de dévoiler son nouveau gros projet, avec des volumes de production importants, probablement autour de 3 millions de véhicules par an au minimum.
Les véhicules actuels de la marque auront tous reçu de multiples mises à jour matérielles, comme c’est généralement le cas pour les Model S, Model 3, Model X et Model Y depuis leur sortie. Difficile de dire si l’architecture 48 volts aura déjà été étendue à ces véhicules avant d’être poussée vers la future voiture plus abordable de la firme d’Elon Musk.
Parmi les avantages de s’éloigner de la batterie basse tension 12 volts, il y a bien sûr l’indépendance vis-à-vis des différents sous-traitants, chère à Tesla. En effet, la marque met généralement un point d’honneur à développer la plupart des composants en interne, afin de garder la maîtrise des coûts et ne pas dépendre d’un tiers pour sa production. Cela a été particulièrement évident lors de la crise des semi-conducteurs, où Tesla a semblé beaucoup moins impacté que d’autres constructeurs, qui ont souvent été contraints d’arrêter de livrer des véhicules en attendant certaines pièces.
Par ailleurs, les économies d’échelle seraient bien visibles si l’on commençait à parler de plusieurs millions de véhicules par an, là où les quelques milliers de Cybertrucks produits en 2023 coûteront plutôt très cher à la marque. Nul doute que les ingénieurs et les responsables financiers de Tesla se mettront d’accord sur le bon moment pour commencer à implémenter le 48 volts sur le reste des véhicules, en pesant le pour et le contre.
Les chaînes de production devront sans doute être modifiées, ce qui implique un arrêt de production. Pour le moment chez Tesla, la production continue de battre son plein et la période n’est pas vraiment propice à une pause. Mais en quelques années, avec un Cybertruck bien implanté et des usines de pointe fonctionnant sans problème, c’est possible.
Vers des usages futurs plus larges
Comme nous l’avons vu plus haut, Tesla va sans doute généraliser progressivement l’utilisation du 48 volts sur toute sa gamme. La volonté d’Elon Musk d’amorcer un tournant dans l’industrie est bien réelle, comme en témoignent les constructeurs qui ont reçu le guide pour produire un véhicule avec une batterie basse tension de 48 volts.
Le PDG de Ford a de son côté indiqué que ses équipes de développement travaillaient sur une architecture 48 volts, et étaient même sur une voie similaire à celle choisie par Tesla. La prochaine décennie pourrait donc voir de nombreux constructeurs franchir le pas, surtout quand on voit à quel point les batteries 48 volts semblent adaptées aux usages du futur.
Tesla n’a pas encore réussi à implémenter le PoE (Power over Ethernet) dans le Cybertruck, mais c’est l’une des utilisations envisagées avec un seul câble pour l’alimentation et les données, une chose précieuse dans une voiture remplie de caméras, de haut-parleurs et d’autres accessoires communiquant avec l’ordinateur de bord.
La révolution apportée par le PoE dans les véhicules est incompatible avec une batterie 12 volts, puisque l’intensité serait bien trop élevée pour alimenter les différents composants. En 48 volts, il n’y a cependant plus de problème, et la longueur totale de câble nécessaire est ainsi réduite de moitié : bref, cela se traduit par des économies et un gain de poids.
Certains soulignent également que le passage du 12 volts au 48 volts aurait beaucoup de sens dans de nombreux domaines, au-delà du secteur automobile. La norme USB prévoit notamment qu’avec une intensité de 5 ampères, on peut monter jusqu’à 240 W de puissance, et les plus vigilants d’entre vous auront remarqué que pour ce faire, la tension nominale doit être de 48 volts (48 x 5 = 240).
Il reste encore beaucoup de chemin à parcourir pour que ce qui s’est passé avec le Cybertruck de Tesla se démocratise et trouve peu à peu sa place dans l’ensemble de l’industrie, et pourquoi pas dans d’autres domaines également, mais il est plus que probable que le pick-up électrique a lancé une tendance.
