Ford se concentre sur l’efficacité pour rendre son pick-up électrique à 30 000 dollars abordable en 2027
La transition vers les voitures électriques ne se passe pas très bien pour les constructeurs automobiles américains, mais elle est loin d’être terminée. Ford a peut-être mis fin à la production du pick-up pleine grandeur F-150 Lightning, mais l’année prochaine, l’entreprise dévoilera une nouvelle plateforme électrique universelle, en commençant par un camion de taille moyenne qui, selon elle, débutera à un prix beaucoup plus raisonnable de 30 000 dollars, si tout se passe comme prévu. L’entreprise semble sérieuse quant à cette idée, ayant créé un laboratoire interne il y a plusieurs années pour concevoir cette nouvelle plateforme abordable à partir de principes fondamentaux.
Faire plus avec moins est la clé : moins de composants et utiliser moins d’énergie pour parcourir la même distance. Maintenant, l’entreprise nous a donné une image plus claire de la façon dont elle prévoit d’y parvenir.
Il y a quelques années, Ford et son rival local ont parié que les clients de pick-up pleine grandeur seraient suffisamment impressionnés par le couple instantané et les coûts d’exploitation minuscules pour négliger la façon dont le remorquage diminuait considérablement l’autonomie. Ils ont créé des versions électriques de leurs mastodontes les plus vendus, dotées de fonctionnalités astucieuses comme des prises de courant pour les chantiers et la capacité d’alimenter une maison en cas d’urgence.
Dans l’ensemble, cependant, les acheteurs de camions n’étaient pas prêts à négliger ces choses. Les personnes qui auraient pu être encore intéressées ont été rebutées par le choc des prix alors que le chaos de la chaîne d’approvisionnement et l’avidité des concessionnaires gonflaient les prix bien au-delà de ce qui était initialement prévu. Maintenant, ces paris se dénouent, au coût de près de 20 milliards de dollars pour Ford.
Plus petit, moins cher ? Compris.
Pendant ce temps, Ford semble avoir écouté. Au lieu de fabriquer un pick-up pleine grandeur avec un prix de départ supérieur à 60 000 dollars, l’entreprise vise à produire quelque chose de plus moyen (plus d’espace intérieur qu’un Toyota RAV4, dit-elle), en commençant à la moitié de ce prix. Et elle ne réussira que si elle peut se permettre d’utiliser une batterie plus petite que celle que vous trouveriez entre les longerons d’un F-150 Lightning. Environ 40 pour cent du coût du véhicule est lié à la batterie, selon Ford.
L’aérodynamique du dessous de caisse est extrêmement importante.
Nous savons depuis un certain temps que le plan comprenait de nouvelles cellules prismatiques au lithium-fer-phosphate fabriquées au Michigan. Le pick-up sera assemblé à l’usine Ford de Louisville avec un nouveau processus plus efficace qui utilise 40 pour cent de postes de travail en moins qu’une chaîne d’assemblage Ford traditionnelle.
Si vous voulez offrir plus d’autonomie avec moins d’énergie et une batterie plus petite, vous avez besoin d’un véhicule plus efficace. Trop de poids est une mauvaise chose, et à vitesse d’autoroute, l’efficacité aérodynamique compte le plus. Mais concevoir un nouveau véhicule ou une plateforme n’est pas simple : cela implique de nombreux départements différents, chacun avec ses propres priorités.
Par exemple, l’équipe d’aérodynamique veut toujours un toit plus bas pour moins de traînée aérodynamique ; l’équipe de l’aménagement des occupants veut un toit plus haut pour plus d’espace pour la tête, tandis que l’équipe des intérieurs veut diminuer la taille de l’habitacle pour réduire les coûts, a déclaré Alan Clarke, directeur exécutif du développement avancé de véhicules électriques de Ford. Habituellement, ces groupes négocient jusqu’à ce qu’ils trouvent un terrain d’entente, qui se termine inévitablement par un compromis dirigé par un autre département chargé de faire des compromis au nom du client.
Pour mettre tout le monde sur la même longueur d’onde, Ford a institué ce qu’il appelle des primes pour aider les ingénieurs à évaluer les compromis impliqués dans les décisions de conception.
Maintenant, l’équipe d’aérodynamique et l’équipe d’intérieurs partagent le même objectif, et toutes deux ont compris qu’ajouter ne serait-ce qu’un millimètre à la hauteur du toit signifierait 1,30 dollar de coût de batterie supplémentaire ou 0,089 kilomètre d’autonomie. Avec les primes, chaque équipe a un objectif commun de maximiser l’autonomie tout en diminuant le coût de la batterie, un lien direct pour donner plus à nos clients, a déclaré Clarke.
15 pour cent d’efficacité en plus
Le sillage des roues avant aide à empêcher les roues arrière de créer encore plus de traînée lorsqu’elles tournent. Le dessous des unités d’entraînement a été optimisé sur le plan aérodynamique, avec les arbres de transmission inclinés pour minimiser la friction. La forme traditionnelle du pick-up n’est pas le point de départ idéal pour un véhicule à très faible traînée, mais Ford a façonné la cabine pour aider l’air à continuer de circuler sur l’arrière en forme de goutte d’eau, en ignorant le plateau, jusqu’à ce qu’il rencontre le haut du hayon. Pour l’air, ce n’est plus un camion, a déclaré Saleem Merkt, responsable de l’aérodynamique pour le développement avancé de véhicules électriques de Ford.
Comme Merkt, de nombreux aérodynamiciens travaillant sur la plateforme électrique ont une expérience en Formule 1, et Ford dit avoir utilisé leur mentalité d’échec rapide, apprendre plus vite avec de bons résultats. Ils ont introduit la soufflerie tôt dans le développement du camion, utilisant une approche modulaire qui leur a permis d’échanger rapidement des pièces imprimées en 3D ou usinées pour tester de nouvelles configurations.
Des boucliers de dessous de caisse au fascia avant en passant par la suspension, en aussi peu que quelques minutes. Nous avons testé des milliers de composants imprimés en 3D, y compris des versions de la suspension et des unités d’entraînement qui n’existaient même pas encore en tant que prototypes fonctionnels, a déclaré Merkt. Comme ces pièces imprimées en 3D étaient précises à des fractions de millimètre de nos simulations, cela nous a permis de développer une compréhension plus profonde et basée sur les données de la façon dont chaque détail affecte l’autonomie et l’efficacité dans le monde réel.
En plus du toit façonnant le vent, l’équipe de Merkt a repensé les rétroviseurs latéraux pour utiliser un seul actionneur pour ajuster le verre et replier le rétroviseur. Maintenant que le corps du rétroviseur n’a plus besoin d’espace de manœuvre interne pour que le verre se déplace indépendamment, nous avons pu réduire l’ensemble du boîtier de plus de 20 pour cent. Cette réduction de la surface frontale et de la masse permet d’obtenir une forme plus aérodynamique, ajoutant environ 2,4 kilomètres d’autonomie, a déclaré Merkt.
Pris individuellement, chaque petite optimisation n’ajoute qu’un peu plus d’autonomie. Ensemble, cependant, ils s’additionnent pour une amélioration significative par rapport à n’importe quel camion de taille moyenne sur le marché, selon Ford.
Grands moulages, moins de fils, électronique plus intelligente
Les grands moulages sont une tendance populaire dans l’industrie automobile en ce moment. Tant que vous avez un bon contrôle de qualité, l’utilisation de moulages uniques au lieu d’assemblages composés de dizaines ou de centaines de composants peut faire gagner du temps et du poids. Pour le pick-up électrique de 2027, Ford n’utilise que deux pièces structurelles avant et arrière, chacune étant un moulage d’aluminium unique. À titre de comparaison, le pick-up Ford Maverick utilise 146 pièces structurelles à l’avant et à l’arrière, selon Ford. Et comme les moulages uniques nécessitent moins de fixations et d’adhésifs, Ford a besoin de moins de robots sur la chaîne d’assemblage.
La batterie utilise une architecture cellule-structure, ce qui signifie qu’un plus grand volume du pack est occupé par des cellules, augmentant la densité énergétique. Et il y a une carte de circuit imprimé flexible d’une seule pièce sur le dessus. Un faisceau de câblage plus court et donc plus léger est rendu possible par un passage à 48 V pour le système basse tension. Ford a conçu le système de charge de la nouvelle plateforme entièrement en interne, créant une unité d’électronique de puissance haute et basse tension unique pour l’ensemble du véhicule électrique. Cela comprend la charge bidirectionnelle, bien que l’entreprise soit restée à 400 V pour le système haute tension plutôt que de passer à 800 V ou plus. Et le pick-up sera un véhicule entièrement défini par logiciel. Au lieu d’avoir des dizaines d’unités de contrôle électronique discrètes, chacune ayant un seul travail, le véhicule électrique utilisera une architecture zonale avec cinq ordinateurs puissants, avec un supervisant chaque zone.
Des détails comme le prix exact, l’estimation de l’autonomie EPA et la date de vente viendront plus tard, nous a dit l’entreprise.
