Pour une voiture thermique, la différence entre un moteur 4-cylindres ou V12 est immédiatement sensible. Visuellement, quand on ouvre le capot, ou à l’oreille, dès le démarrage. La différence est bien plus difficile à percevoir entre les différents types de moteurs électriques qui présentent pourtant chacun leurs caractéristiques.
Synchrone à aimants permanents
Les moteurs synchrones à aimants permanents sont les plus répandus dans les voitures électriques, principalement parce que ce sont eux qui offrent le meilleur rendement énergétique, et donc la consommation la plus faible, ce qui garantit la meilleure autonomie. La partie fixe (stator) est équipée d’un bobinage. Une fois traversé par un courant électrique, celui-ci crée un champ magnétique capable de faire tourner les aimants qui composent le rotor, qui tourne au même régime que le champ magnétique créé par le stator, d’où le nom de synchrone. Ce type de moteur présente également l’avantage de la compacité. Mais il nécessite des terres rares pour la fabrication des aimants du rotor.
Comme le moteur synchrone à aimants permanents, le moteur synchrone à rotor bobiné tire son nom de son principe de fonctionnement, où le champ magnétique tourne à la même vitesse que le rotor. La principale différence concerne la nature du rotor qui n’est pas constitué d’aimants classiques mais d’un bobinage qui fait office d’électro-aimant. L’avantage, pour les constructeurs, est de pouvoir se passer de terres rares pour la fabrication de ce type de moteurs. Mais la mise au point est plus complexe, nécessitant un véritable savoir-faire dans le bobinage du rotor, pour assurer une densité énergétique correcte.
Présent sur: Renault Zoe et Megane E-Tech, BMW i4 et iX
Les moteurs Asynchrones
Le moteur asynchrone est le type de moteur le plus simple et donc le moins coûteux, parce qu’il ne nécessite pas de lancer le moteur avec un courant spécifique avant de l’entraîner avec un autre circuit, ce qui est le cas du moteur asynchrone. Ici, il n’y a pas d’aimant permanent et c’est un bobinage dans le rotor et le stator qui fait tourner l’ensemble. Le nom d’asynchrone provient du fait que le rotor suit avec retard le champ magnétique induit par le stator, c’est ce que l’on appelle le glissement. Celui-ci est à l’origine de pertes de rendement à régime stabilisé qui fait augmenter la consommation. Mais le dimensionnement est plus aisé pour les applications nécessitant un couple important. Également, les moteurs asynchrones ont pour avantage de ne pas produire de résistance magnétique quand ils sont découplés. Voilà pourquoi ils sont souvent choisis en combinaison avec un moteur synchrone à aimants permanents sur les modèles à quatre roues motrices possédant un moteur sur chaque essieu: à vitesse stabilisée, le moteur asynchrone est déconnecté électriquement, il n’intervient que lors des accélérations.
Présent sur: Audi e-Tron, Mercedes-Benz EQC, Tesla Model 3 (moteur avant)
Flux axial
Spécialité de l’équipementier Yasa, le moteur à flux axial se distingue par l’organisation de son champ magnétique, parallèle à l’axe de rotation et non perpendiculaire comme sur les autres moteurs (dits à flux radial). Cela implique une toute autre architecture: au lieu d’un rotor situé à l’intérieur d’un cylindre qui est le stator, les deux éléments ont des formes de disques, placés côte-àcôte. Le stator comporte plusieurs pôles, alimentés tour à tour pour faire tourner le stator. Ce moteur, encore coûteux, se distingue par sa compacité et son fort couple. Voilà pourquoi il est avant tout utilisé sur des hypercars hybrides. Notons que Koenigsegg travaille à un moteur à flux axial capable à haut régime de fonctionner avec un flux radial pour combiner l’avantage des deux solutions.
Présent sur: Koenigsegg Regera, Ferrari SF90.
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