Critt M2A : dans les coulisses des futurs véhicules électriques

Les hurlements des moteurs poussés à plein régime se sont tus. Le banc d’essai qui a reçu toutes sortes de mécaniques de pointe, jusqu’à des Formules 1, est désert. Le Centre de recherche d’innovation et de transfert de technologies moteurs et acoustiques automobiles (Critt M2A) l'a définitivement fermé en janvier 2022. Pour ce centre, implanté à Bruay-la-Buissière, en périphérie de Béthune, où les constructeurs ont l’habitude d’envoyer leurs modèles de pré-série ou de compétition, ce baisser de rideau n’est pas une défaite. Il traduit un bouleversement profond et rapide de l’industrie automobile que les pouvoirs publics ont pressé d’abandonner le moteur thermique au profit de l’électrique. Cette technologie est aujourd’hui bien moins aboutie que les motorisations qui carburent aux énergies fossiles. Par conséquent, les besoins en R&D explosent alors que les moyens techniques existants sont encore dédiés à la mise au point de moteurs thermiques. « Depuis quinze ans, nous voyons baisser notre activité avec les moteurs thermiques, notamment avec l’hybridation des moteurs dès 2013. Nous avons monté un groupe d’experts en six mois et nous avons initié un premier partenariat avec un constructeur pour tester des cellules et des modules de batteries », confie Jérôme Bodelle, directeur général et fondateur du Critt M2A. Cette anticipation lui a permis de prendre une longueur d’avance dans un secteur promis à un bel avenir : la mise au point des véhicules électriques.

Tester la chaîne de traction

Grâce à une veille politique et scientifique, ce patron a décidé d’opérer un grand changement en investissant dans un nouvel outil de production. Près de 30 millions d’euros, dont cinq de fonds propres, ont été investis à Bruay-la-Buissière dans le but de créer des équipements qui répondent aux nouveaux besoins de test de l’industrie automobile. « Nous sommes capables de tester toute la chaîne de traction, certains organes ou certains circuits sur des véhicules électrifiés, y compris ceux à hydrogène, à l’exception de leur réservoir et de leur pile à combustible », résume Jérôme Bodelle. Les terrains à défricher sont immenses par exemple pour optimiser les convertisseurs, ces modules qui permettent de transformer le courant AC/DC. « Nous pouvons simuler la charge, la capacité à supporter des fortes variations de puissance dans le but d’améliorer les performance, la sécurité et surtout la fiabilité », souligne le directeur général qui recrute des ingénieurs dédiés et qui multiplie les partenariats scientifiques avec des universités à Lille, Nantes, Compiègne ou encore Valence en Espagne. Quant aux batteries, l’optimisation implique d’en maîtriser le température qui fait fluctuer leurs capacités. Pour des cellules lithium-ion, l’optimum se situe à 30° et passés 65°, la batterie doit se mettre en sécurité pour éviter l’emballement puis l’incendie. « En six mois, nous avons développé des moyens qui permettent d’homologuer une batterie en testant des courts-circuits, des surcharges, des décharges et des dépassements de température », évoque Jérôme Bodelle.

Un nouveau laboratoire

Pour des raisons de sécurité, de tels tests ne s’improvisent pas car les intensités électriques sont hors du commun. « Nos machines peuvent tolérer des shoots à 1 000 ampères et nous allons passer à 2 000 ampères très rapidement pour pouvoir tester les nouvelles batteries à gel et solides qui auront des densités énergétiques plus élevées », anticipe le chef d’entreprise. Pas moins de 300 kilos de cuivre ont été déroulés dans les gaines du Critt M2A pour amener ces courants de haute intensité. Pour réaliser des tests parfois extrêmes, de nouveaux laboratoires ont été créés. Au centre d’une pièce, une grande cuve noire s’apprête à recevoir une batterie. En cas d’emballement, elle contiendra l’incendie et un système de mise en sécurité l’inondera en 15 secondes. Moins spectaculaires, des capteurs et des caméras à haute fréquence ont été installés pour capter chaque milliseconde d’un évènement critique. En effet les constructeurs ne souhaitent pas seulement connaître les seuils d’inflammation de leurs batteries mais également le détail de la propagation d’un feu pour le ralentir. Le labo est même équipé d’un « laveur de fumée » qui s’actionne lorsqu’un constructeur demande qu’une batterie se consume jusqu’à son dernier gramme de lithium. Toujours dans le souci de limiter les impacts environnementaux, l’eau qui inonde les batteries est retraitée sur place avant son évacuation.

Toutes sortes de tests

Mais toutes les batteries qui arrivent au Critt M2A ne partent pas en fumée. Les constructeurs leur font subir d’autres épreuves, notamment de résistance à des températures extrêmes. Placées dans des enceintes climatiques, elles doivent supporter des oscillations du thermomètre comprises entre -40 et 90 degrés. À proximité, de grosses armoires permettent de simuler des cycles intensifs de charge et de décharge, parfois sur plusieurs mois. En l’absence de protocole normé, le Critt M2A a élaboré des modèles de calcul qui lui permettent de simuler un vieillissement accéléré. Plus loin, derrière de grandes portes blindées peintes en bleu se trouvent les bancs de cellules. Installées dans des enceintes sur des grilles, à l’unité ou par groupes, elles seront mises en fonctionnement dans le but d’observer leur vieillissement, leur résistance à l’échauffement ou encore l’émission de polluants. « Nous pouvons tester toutes les formes de batteries comme les piles « pusch » qui équipent les Tesla ou les cellules prismatiques des Zoé, ainsi que toutes les nouvelles chimies », affirme Jérôme Bodelle. Des moyens techniques qui donnent au Critt M2 une longueur d’avance dans cette transition industrielle.