Tula : vers des véhicules électriques sans dépendance aux terres rares

En 2021, Tula Technology, Inc. a alerté sur la dépendance du secteur automobile aux éléments des terres rares (ETR) utilisés dans la fabrication d’aimants indispensables à la production de véhicules électriques (VE). Ces matières premières, utilisées dans la production d’aimants et de moteurs, sont responsables de dommages environnementaux considérables.

De plus, l’approvisionnement en ETR est soumis à des déséquilibres entre l’offre et la demande, des problèmes de gestion de la chaîne d’approvisionnement et une hausse des coûts. Les acteurs du secteur des VE reconnaissent désormais ces risques et plaident pour une réduction de la dépendance à ces aimants.

« Nous sommes ravis de constater un large consensus dans le secteur sur cette question cruciale, sur laquelle nous travaillons depuis plusieurs années », déclare R. Scott Bailey, PDG de Tula. « Réduire la dépendance aux éléments des terres rares permet non seulement de diminuer le coût des véhicules électriques, les rendant ainsi plus accessibles, mais atténue également les préoccupations concernant les défis environnementaux associés aux ETR. »

Les ETR ne sont pas rares dans la nature, mais sont rarement concentrés dans des quantités suffisantes pour rendre l’exploitation minière économiquement viable. Un rapport Harvard International Review de 2021 indique que trois tonnes de déchets toxiques sont créées pour produire les aimants de terres rares nécessaires pour un seul VE. Alors que les pratiques environnementales associées à l’exploitation minière ont fait l’objet d’une attention accrue, la demande en ETR a considérablement augmenté en raison de la croissance explosive de la propulsion électrique. L’ajout d’importantes nouvelles capacités minières n’est pas durable sur le plan environnemental, et l’incapacité à extraire davantage d’ETR conduirait à une impasse économique.

De nouvelles avancées dans le contrôle du moteur électrique ont toutefois permis d’améliorer l’efficacité des véhicules électriques qui n’utilisent pas d’aimants permanents.

La solution Dynamic Motor Drive (DMD®) de Tula utilise des algorithmes de contrôle propriétaires qui se traduisent par une efficience inégalée lorsqu’ils fonctionnent en conjonction avec des moteurs synchrones à excitation externe (EESM). Ce type de moteur évite entièrement l’utilisation d’aimants permanents et fait l’objet d’un déploiement mondial par les OEM pour éviter les ETR et réduire les coûts du système. De plus, la solution DMD améliore l’efficience de ces groupes motopropulseurs sans terres rares pour atteindre des résultats supérieurs à ceux réalisables avec les meilleurs moteurs à aimants permanents.

« Notre solution logicielle DMD améliore l’efficacité du système de deux à trois pour cent dans les applications EESM et réduit le coût total », précise Bailey. « Pour donner une idée de l’impact, d’ici 2030, les VE consommeront 750 milliards de kilowattheures d’électricité dans le monde. À 15 cents le kilowattheure, une économie de trois pour cent représenterait plus de 3,4 milliards de dollars par an. Peut-être encore plus important, ce niveau d’économies d’énergie éliminerait la nécessité de recourir à environ cinq centrales au charbon. »

L’été dernier, Tula a déployé la solution DMD dans une Chevrolet Bolt et a prouvé le concept et les gains d’efficacité auprès des leaders de l’industrie. La Bolt équipée de la solution DMD est désormais testée dans des laboratoires tiers afin de valider de manière indépendante les gains d’efficacité. Par ailleurs, Tula développe actuellement un groupe motopropulseur EESM et l’installe dans une Tesla Model 3 pour démontrer les gains d’efficacité réels de cette solution logicielle simple.

« Les VE joueront un rôle essentiel dans la course à la neutralité carbone d’ici 2050. Pour un transport véritablement durable, une alternative aux éléments des terres rares est nécessaire », conclut Bailey. « C’est là que se dirige le marché, et c’est là que Tula concentre ses efforts. »

À propos de Tula Technology, Inc.Basé dans la Silicon Valley, Tula Technology fournit des commandes logicielles innovantes et primées pour optimiser l’efficience de la propulsion et les émissions sur l’ensemble du spectre de la mobilité, y compris les véhicules électriques, hybrides, essence, diesel et à carburant alternatif. La culture d’innovation de Tula s’est traduite par des technologies révolutionnaires et un solide portefeuille mondial de plus de 400 brevets délivrés et déposés. Tula Technology est une société privée soutenue par Sequoia Capital, Sigma Partners, Khosla Ventures, GM Ventures, BorgWarner et Franklin Templeton.