Introduction : Châssis de véhicule électrique – le « squelette » d’un véhicule électrique, le support principal de la base et du moyeu de roue.

Introduction : Châssis de véhicule électrique – le « squelette » d’un véhicule électrique, le support principal de la base et du moyeu de roue.

Avec la segmentation du marché des véhicules à énergies nouvelles, les différences techniques entre les véhicules électriques à basse vitesse (comme les véhicules urbains et les véhicules de piste) et les véhicules électriques à haute vitesse (voitures particulières et véhicules utilitaires) prennent une importance croissante. Véritable « squelette » du véhicule électrique, le châssis détermine non seulement sa stabilité, sa sécurité et son confort de conduite, mais influe également directement sur le choix de la base (élément porteur principal du châssis) et du moyeu de roue (composant clé de la transmission de la puissance). Cet article analysera les différences entre les châssis de véhicules électriques à basse et haute vitesse sous trois angles : différences fondamentales, exigences techniques et cas d’utilisation, afin d’aider les lecteurs à comprendre les principes d’adaptation des bases et des roues aux différents contextes.

I. Différences fondamentales de positionnement : Pour les châssis de véhicules électriques à basse vitesse, « la praticité prime » ; pour les châssis de véhicules électriques à haute vitesse, « la performance est reine ».

1. Châssis pour véhicule électrique à basse vitesse : adapté aux trajets courts, le châssis et les roues sont conçus pour une consommation réduite.

Les exigences fondamentales des véhicules électriques à basse vitesse sont « faible coût, grande durabilité et facilité d'entretien », principalement utilisés pour les trajets domicile-travail de courte distance en ville, les déplacements dans les sites touristiques et la logistique en zone industrielle, à une vitesse n'excédant généralement pas 50 km/h. Par conséquent, la conception de leur châssis est axée sur « la simplification de la structure et la maîtrise des coûts ».

Châssis pour véhicule électrique : Il est généralement constitué d’une base monobloc en tôle d’acier emboutie, de structure simple et de capacité de charge modérée. Ne nécessitant pas de systèmes complexes d’absorption des chocs et de protection, il répond principalement aux exigences d’installation de base des batteries et des moteurs, tout en privilégiant la légèreté et le coût.

Roues de voiture électrique : principalement des roues pleines ou de simples roues en aluminium coulé, de petite taille (généralement 12 à 14 pouces), privilégiant la résistance à l’usure et la fiabilité. L’absence de prise en compte de la résistance au vent et de la dissipation de chaleur liées à la conduite à grande vitesse incite à l’économie. La maîtrise des coûts est le principal critère.

2. Châssis pour véhicule électrique haute vitesse : Conçu pour des performances optimales, le châssis et les roues du véhicule électrique privilégient la sécurité et la stabilité.

Les véhicules électriques à grande vitesse (≥ 100 km/h) doivent répondre à des exigences strictes en matière de stabilité à haute vitesse, de sécurité en cas de collision et autres conditions routières complexes. La conception du châssis, axée sur la robustesse, la précision et l'intégration, est largement utilisée dans les berlines familiales, les SUV, les véhicules utilitaires à énergies nouvelles et d'autres secteurs.

Châssis de base pour véhicule électrique : un châssis intégré en alliage d’aluminium ou en composite de fibres de carbone (comme le châssis intégré des composants structurels de la batterie Tesla 4680), conçu pour supporter le poids de la batterie, du moteur et du système de commande électronique, tout en résistant à la torsion et aux chocs. Grâce à une optimisation structurelle, il est allégé et consomme moins d’énergie. Certains modèles haut de gamme intègrent également des barres anti-collision et des plaques de protection de la batterie dans le châssis pour une sécurité passive renforcée.

Jantes pour véhicules électriques : Généralement en alliage d’aluminium forgé, de taille relativement importante (16 à 22 pouces), elles sont conçues pour optimiser l’aérodynamisme (réduction de la résistance au vent), la dissipation de la chaleur (gestion de l’échauffement des moyeux à haute vitesse) et la résistance à la charge. Certains modèles haut de gamme sont également équipés de moteurs intégrés aux moyeux, permettant ainsi une meilleure utilisation de l’espace disponible dans le châssis.

II. Différences dans les exigences techniques : de la structure aux matériaux, la logique de compatibilité entre la base et le moyeu de la roue du véhicule électrique.

1. Résistance structurelle : Les exigences de rigidité pour la base du châssis des véhicules électriques à grande vitesse doublent.

Châssis de véhicule électrique à basse vitesse : avec une faible vitesse de conduite et un impact moindre sur la route, la résistance à la traction requise pour la base du véhicule électrique est d’environ 200 à 300 MPa, ce qui ne doit répondre qu’à la capacité de charge de base pour la conduite quotidienne sur de courtes distances.

Châssis de véhicule électrique haute performance : À haute vitesse, le châssis doit résister à de multiples contraintes, telles que les irrégularités de la route, la force centrifuge en virage et les freinages d'urgence. La résistance à la traction du châssis doit dépasser 500 MPa. Certains modèles haut de gamme utilisent même des alliages d'aluminium de qualité aéronautique ou de la fibre de carbone pour garantir l'indéformabilité du châssis et assurer une sécurité optimale.

2. Absorption des chocs et tenue de route : Le châssis des véhicules électriques à grande vitesse repose sur la coordination du moyeu de roue et du système de suspension.

Châssis de véhicule électrique à basse vitesse : le système d’amortissement est simplifié, utilisant principalement des ressorts à lames ou des suspensions MacPherson simples. Les exigences en matière d’amortissement des roues de véhicules électriques sont relativement faibles ; il suffit de filtrer les vibrations mineures de la route.

Châssis de véhicule électrique haute performance : Doté de configurations haut de gamme telles qu’une suspension multibras indépendante et une suspension pneumatique, le moyeu de roue doit être parfaitement adapté au système de suspension. L’optimisation du déport et du ET du moyeu permet d’améliorer la réactivité de la direction et la stabilité du véhicule. Par ailleurs, la précision de l’équilibrage dynamique du moyeu doit être extrêmement élevée (erreur ≤ 5 g) afin d’éviter les vibrations à haute vitesse.

3. Degré d'intégration : Le châssis de véhicule électrique à grande vitesse favorise l'intégration de la base du véhicule électrique et de la batterie.

Châssis de véhicule électrique à basse vitesse : la base du véhicule électrique, la batterie et le moteur sont généralement conçus séparément, ce qui facilite l’installation mais présente un faible taux d’utilisation de l’espace.

Châssis de véhicule électrique haute performance : La technologie dominante repose sur l’intégration batterie-châssis (CTC/CTB), où la base du véhicule électrique sert directement de boîtier inférieur pour la batterie. Cette approche optimise l’espace (et augmente l’autonomie) tout en renforçant la rigidité du châssis grâce à l’intégration structurelle. Par ailleurs, le moyeu de la roue du véhicule électrique, en coordination avec le moteur et le système de commande électronique, permet un réglage précis de la puissance.

III. Scénarios d'application et suggestions de sélection : Comment les bases et les roues de véhicules électriques peuvent-elles être adaptées à différents châssis ?

1. Scénarios d'utilisation des véhicules électriques à basse vitesse (trajets domicile-travail, services de navette, logistique)

Les critères de sélection essentiels : l'économie et la durabilité priment.

Socle pour véhicule électrique : Il est recommandé d’utiliser un socle monobloc en tôle d’acier emboutie, économique, facile à entretenir et compatible avec les batteries au plomb ou les petites batteries au lithium.

Jantes pour véhicules électriques : choisissez des jantes en aluminium coulé massif ou des jantes à rayons simples, d’une taille de 12 à 14 pouces, pour garantir une capacité de charge adaptée à un usage quotidien.

2. Scénarios de véhicules électriques à grande vitesse (domestiques, commerciaux, haute performance)

Critères de sélection clés : sécurité, stabilité et optimisation de l’autonomie de la batterie ;

Base pour véhicule électrique : privilégier une base intégrée en alliage d'aluminium ou en matériau composite de fibre de carbone, qui permet l'intégration de la batterie au châssis afin d'améliorer la rigidité et l'utilisation de l'espace.

Jantes pour véhicules électriques : des jantes en alliage d’aluminium forgé de plus de 16 pouces sont recommandées. Elles privilégient l’aérodynamisme et la dissipation de la chaleur. Les modèles hautes performances peuvent être équipés de moteurs intégrés aux moyeux ou de moyeux forgés légers.

Conclusion : Le développement différencié des châssis de véhicules électriques stimule la modernisation technologique des bases et des pôles de véhicules électriques.

La principale différence entre les châssis de véhicules électriques à basse et haute vitesse réside essentiellement dans une différenciation technologique axée sur les besoins : les châssis à basse vitesse privilégient l'économie pratique, tandis que les bases et les roues électriques mettent l'accent sur les fonctions essentielles. Les châssis à haute vitesse, conçus autour de la performance et de la sécurité, favorisent le développement de bases électriques plus intégrées et plus robustes, et optimisent les roues électriques en les rendant plus légères et plus intégrées. Avec l'évolution des technologies des véhicules à énergies nouvelles, la base et le moyeu de roue électriques, composants clés du châssis, continueront de s'adapter aux exigences des différents usages et deviendront des facteurs déterminants pour la performance et l'expérience de conduite. Que ce soit pour les trajets quotidiens à basse vitesse ou les longs voyages à grande vitesse, le choix précis de la base et des roues électriques en fonction du type de châssis est une condition essentielle pour garantir un fonctionnement stable du véhicule.