On imagine souvent que la voiture électrique est une invention récente. Pourtant, le moteur électrique existe depuis le XIXe siècle. On le retrouve partout dans la vie quotidienne : ascenseurs, machines à laver, perceuses, tramways… La voiture électrique n'a rien inventé. Elle a simplement remis cette technologie sous le capot.
C'est justement parce que cette technologie est mature qu'elle est fiable. C'est aussi pour ça que les voitures électriques accélèrent fort, tombent peu en panne et coûtent moins cher à entretenir.
Tout part d'un phénomène physique simple : l'électromagnétisme. Quand on fait passer un courant électrique dans un fil de cuivre près d'un aimant, cela crée une force. Cette force produit un mouvement. Si on organise ce système en cercle, ce mouvement devient une rotation.
Dans une voiture électrique, c'est exactement ce qui se passe. La batterie envoie de l'électricité dans le moteur. Le moteur tourne. Cette rotation fait avancer les roues. Il n'y a ni combustion, ni explosion, ni fumée. Juste de l'électricité et de la physique.
Un moteur électrique contient beaucoup moins de pièces qu'un moteur à essence. C'est ce qui le rend plus fiable et plus simple à entretenir.
Le stator est la partie du moteur qui ne bouge pas. Il est constitué de bobines de fil de cuivre. Quand le courant les traverse, elles créent un champ magnétique qui tourne sur lui-même. C'est ce champ qui va mettre le reste en mouvement.
Pour mieux visualiser : imaginez la carcasse fixe d'un ventilateur. Elle reste immobile pendant que les pales tournent à l'intérieur. Le stator, c'est cette carcasse.
Le rotor est placé au centre du stator. C'est lui qui tourne. Le champ magnétique du stator l'attire et le repousse en permanence, ce qui le met en rotation. Ce mouvement est ensuite transmis directement aux roues.
Le cuivre est choisi parce qu'il conduit très bien l'électricité. Moins il y a de pertes d'énergie, plus la voiture est efficace et autonome. Le moteur contient aussi des roulements (pour que la rotation soit fluide), un système de refroidissement et un calculateur électronique.
Quand le courant passe dans les bobines du stator, il crée un champ magnétique qui tourne en boucle. Le rotor cherche à suivre ce champ. Du coup, il tourne aussi. Et en tournant, il entraîne les roues. Plus le champ tourne vite, plus la voiture va vite. C'est aussi simple que ça.
Le moteur est contrôlé par un composant appelé l'onduleur. C'est lui qui décide, en temps réel, à quelle vitesse tourne le moteur, avec quelle puissance, et dans quel sens. Grâce à lui, pas besoin de boîte de vitesses. Pour avancer, le moteur tourne dans un sens. Pour reculer, il tourne dans l'autre.
Quand on freine, quelque chose d'intéressant se passe. Le moteur arrête de consommer de l'électricité et commence à en produire. Il récupère l'énergie du freinage et la renvoie dans la batterie. Résultat : la batterie se recharge un peu à chaque freinage, et les plaquettes de frein s'usent moins vite.
Tous les moteurs électriques ne fonctionnent pas exactement de la même façon. Il en existe plusieurs types.
C'est le plus ancien. Il est simple à fabriquer et à utiliser. On le trouve surtout dans les petits appareils électriques. Son inconvénient : il contient des pièces qui s'usent rapidement, appelées balais.
Ce type de moteur est très utilisé dans l'industrie. Il est solide et ne tombe presque jamais en panne. Il n'a pas besoin d'aimants pour fonctionner. Tesla l'a longtemps utilisé dans ses voitures.
C'est le moteur le plus courant dans les voitures électriques aujourd'hui. Il est puissant, silencieux et très efficace. Son seul inconvénient est qu'il utilise des matériaux rares et coûteux pour fabriquer ses aimants.
C'est une technologie plus récente. Elle n'utilise pas d'aimants, ce qui la rend moins chère à produire. Elle est encore en cours de développement, mais elle est prometteuse.
Le moteur électrique a plusieurs atouts qui en font un excellent choix pour une voiture.
Dès qu'on appuie sur l'accélérateur, la puissance est là, tout de suite. Pas besoin d'attendre que le moteur monte en régime comme sur une voiture à essence. C'est ce qui explique les accélérations très vives des voitures électriques.
Un moteur à essence utilise seulement 30 à 40 % de l'énergie du carburant pour avancer. Le reste part en chaleur. Un moteur électrique, lui, utilise jusqu'à 95 % de l'énergie qu'il reçoit. C'est bien plus efficace.
Un moteur à essence contient des dizaines de pièces qui peuvent s'user : pistons, soupapes, courroie, injecteurs… Un moteur électrique n'en a pas. Moins de pièces, c'est moins de risques de panne et moins de frais d'entretien.
