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Reportages

Formule 1? Non, Formule E!

Par Daniel Bastien - 14/05/2015

Ils sont de plus en plus nombreux à se passionner pour la Formule E, où se joue l’avenir de l’automobile. Montréal pourrait-elle accueillir un Grand Prix de FE?

Des voitures au profil aérodynamique d’avant-garde. Des monoplaces puissantes représentant le summum technologique du sport automobile. Des vitesses impressionnantes. Des pilotes de haut calibre. Un son hors du commun. Des constructeurs réputés.

Voilà qui définit bien la Formule 1 mais, depuis quelques mois, la Formule E peut aussi se targuer de ces atouts, en ajoutant à la liste que pas une goutte d’essence n’est consommée en piste! «E», vous l’aurez compris, c’est pour «électrique».

Depuis des décennies, la F1 est la reine du sport automobile. En 2014, elle prenait un très important virage, en remplaçant son moteur V8 atmosphérique par un V6 turbo hybride. Ainsi, la consommation d’essence a chuté de un tiers, même si la puissance globale du système carburant-électricité est égale – sinon supérieure – à celle de l’ancien moteur, plus gourmand.

Cette technologie hybride a été adoptée pour une très bonne raison: certains manufacturiers participant au championnat, notamment Mercedes et Renault, exigeaient une meilleure adéquation entre la F1 et l’industrie automobile. L’objectif étant de créer un lien encore plus pertinent, quant à la motorisation, avec les voitures de série que nous conduisons. Car, encore et toujours, la course automobile est le banc d’essai par excellence pour les concepts destinés aux voitures de tourisme.

C’est le même principe qui est à la base de la création du championnat de Formule E dont la première saison, inaugurée à l’automne dernier, prendra fin au cours de l’été 2015. L’un de ses objectifs principaux (en plus d’offrir un bon spectacle, bien sûr!) est de «promouvoir une compétition technologique», selon les mots d’Alejandro Agag, le P.D.G. de la Formule E. «Nous voulons que ce championnat soit la plateforme sur laquelle différentes techno­logies seront testées. Elles pourront ensuite être intégrées aux modèles de série», explique-t-il.

D’ailleurs, de grands noms de l’industrie automobile et du sport ont relevé le défi de la Formule E: notamment Renault (surtout pour les châssis), McLaren (pour la transmission et l’électronique), Williams (pour les batteries). Le quadruple cham­pion de F1 Alain Prost est directe­ment impliqué dans l’écurie électrique eDams, comme l’acteur Leonardo DiCaprio l’est au sein de l’équipe Venturi.

Selon McLaren Applied Technologies, le moteur électrique ayant la plus grande densité énergétique au monde, c’est le sien. Son ratio énergie/poids (8 kw/kg) est de trois à quatre fois supérieur à ce qui existe actuellement dans l’industrie automobile. Le secret de cette merveille de 26 kg? Une efficacité électromagné­tique très élevée et, compte tenu de la chaleur que cette énergie génère, l’intégration d’un système très développé de refroidissement.

Il est clair que, en regard de l’énergie propre, plusieurs approches novatrices ont déjà été adoptées en Formule E. Francesco Nenci, l’ingénieur en chef du Trulli Formula E Team, l’une des 10 écuries inscrites au championnat de cette année, est à la fois impressionné et inspiré par le potentiel de ce qu’il voit à l’œuvre. «À ma connais­sance, dit-il, peu de systèmes peuvent gérer les niveaux de puissance que nous avons en Formule E. Nous n’en sommes qu’au début, mais je crois que nous serons bientôt au sommet dans ce secteur. C’est pourquoi nous nous y investissons totalement! Et comme elles coûtent actuellement plus cher que les voitures à propulsion traditionnelle, nous devons aussi faire en sorte que ce que nous développons soit abordable. C’est très diffé­rent de ce que nous faisions aupa­­ravant; nous sommes des pionniers.»

Reste maintenant à attendre que les manufacturiers s’intéressent da­van­tage au potentiel de la voiture électrique. Francesco Nen­ci croit que certaines entreprises investissant leurs fonds de recherche en FE pourraient un jour «être considérées comme des manufacturiers automobiles» à part entière grâce aux développements réalisés en piste. Jarno Trulli, un vétéran de la F1 ayant remporté le légendaire Grand Prix de Monaco, est du même avis: «Cette technologie se retrouvera demain dans les voitures de série!»

Cependant, ils ont beau se ressembler, les bolides de Formule 1 et de Formule E présentent des différences fondamentales. Par exemple, alors que la plupart des épreu­ves de F1 se disputent sur des circuits, toutes les courses de FE ont lieu au cœur des grandes villes. En verra-t-on sur le boulevard René-Léves­que? Le maire de Montréal, Denis Coderre, a manifesté son intérêt pour un Prix de Formule E, qui se déroulera en juillet 2017 (mise à jour). Dans l’ouest canadien, Vancouver explore également cette possibilité.

Précisons. Si la F1 peut foncer à plus de 350 km/h, sa cousine électrique n’atteindra «que» 225 km/h, ce qui demeure néanmoins impressionnant pour une voiture à propulsion entièrement électrique! De plus, alors qu’une F1 complète une course d’une heure et demie sans ravitaillement, une FE videra ses batteries ion-lithium en 20 à 25 minutes. Pour con­tour­ner cette contrainte technologique, et offrir tout de même un spectacle d’une heure au public, chaque pilote doit rentrer au stand, vers la mi-course, et sauter dans une seconde voiture, identique. Mais cette nécessité n’en sera plus une d’ici quatre ans, croit-on, grâce aux développements techniques et logiciels.

En F1, compte tenu de la limite imposée sur la quantité de carburant, les pilotes doivent gérer leur consom­mation d’essen­ce, tout en se servant de la puissance électrique pour gagner autant de terrain que possible. En FE, ce n’est pas tout à fait la même chose. «Tout est basé sur une gestion efficace de l’électricité, explique Francesco Nenci. La quantité d’énergie est limitée. Il faut donc être aussi rapide que possible dans les lignes droites mais, dans les virages, toute l’énergie [cinétique] dépensée pour ralentir la voiture doit être récupérée de façon à maintenir la batterie à son plus haut niveau possible. Croyez-moi, c’est un gros défi pour les ingénieurs et les pilotes!»

«D’une certaine façon, les voitures sont très similaires», ajoute Jarno Trulli qui a quitté la Formule 1 à la fin de 2011 et se trouve aujourd’hui pilote de Formule E au sein de sa propre écurie. «La façon de conduire n’est pas du tout différente; mais la façon dont on va gérer la voiture, oui. C’est vraiment différent en FE, même pour les ingénieurs.»

Une recharge complète nécessite un branchement de 50 minutes. Mais la FE expérimente l’utilisation d’un système de recharge sans câble, fonctionnant sur le principe de l’induction magnétique. Il se pourrait même, à l’avenir, qu’une «ligne de recharge» soit intégrée à même une portion de la piste. Ce sera au pilote de s’en servir ou pas, et sa décision aura une influence sur sa stratégie, donc sur le spectacle!

Justement, dans l’ensemble, au-delà des similitudes et des différences, le spectacle est-il aussi bon et enthousiasmant en Formule E qu’en Formule 1?
Pour les amateurs ayant vu les deux séries au cours des derniers mois, oui! Le son des moteurs est différent (voir l’encadré à la page 28), comme l’environnement des circuits et le format des courses mais, dans les deux cas, il y a de l’action en piste. Quant à la qualité des pilotes, plusieurs anciens de F1 ont joint la FE, alors que d’autres espèrent faire le chemin inverse. Il y a de quoi se passionner pour l’un, pour l’autre… et pour les deux!

Toutefois, il n’y aura peut-être plus de choix possible, un jour. Il semble en effet inévitable que le moteur à combustion cédera sa place à des moteurs propres, probablement électriques, même si cela doit pren­dre des décennies.
Assisterons-nous à la fusion d’une Formule 1 entièrement électrifiée – et toujours au pinacle du sport automobile – avec la Formule E?

«Ce sont des choses différentes, spécifie Francesco Nenci. La FE n’est pas en compétition avec la F1, elle explore des technologies différentes. Les voitures en F1 seront les plus rapides encore longtemps. Notre objectif est différent: développer une voiture performante grâce à une source d’énergie renouvelable. La Formule 1 suit les tendances actuelles de l’industrie automobile; nous, nous travaillons à ce qui deviendra la tendance.» Jarno Trulli complète: «La Formule 1 sera toujours l’expression maximale du sport automobile conventionnel. Et la Formule E, l’expression maximale de l’électrique. Les deux ne vont jamais se rencontrer, sinon dans beaucoup, beaucoup d’années.»

D’ici là, les équipes d’ingénieurs de F1 et de FE travaillent en parallèle sur des moteurs dont le développement signera l’avenir de l’industrie automobile. Et le genre de voiture que conduiront Monsieur et Madame Tout-le-Monde demain.

 
Puissance
•Moteur à combustion hybride F1: environ 900 chevaux.
•Moteur FE: environ 270 chevaux (200 kilowatts).             

Accélération 0-100 km/h
Environ deux secondes en F1, trois secondes en FE.   

Efficacité
•En F1 comme en FE, le pilote doit gérer sa consommation d’énergie.
•En F1, on pousse les motoristes à mettre au point des groupes propulseurs au débit de carburant limité, pouvant soutirer le maximum d’énergie de chaque goutte d’essence.
•Même principe en FE, où l’on tente de prolonger au maximum l’autonomie de la propulsion électrique, tout en évitant de sacrifier les performances.

Article paru dans le numéro de juin-juillet 2015

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