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Comment fonctionne le moteur d’une voiture électrique ?

Les véhicules thermiques sont équipés d’un moteur à combustion interne (essence ou diesel majoritairement), les véhicules électriques sont équipés d’un moteur électrique.

Les principaux moteurs électriques sont les suivants :

  • Le moteur synchrone
  • Le moteur asynchrone

Ces deux types de moteurs sont à première vue très similaires : ils se composent d’un rotor et d’un stator. Le stator est la partie fixe du moteur, il s’agit d’un élément de forme cylindrique équipé de bobines de cuivre. À l’intérieur du stator se trouve le rotor, qui lui va tourner et créer le mouvement qui sera transmis aux roues.


Moteur électrique Renault
Renault Group

Comment fonctionne un moteur électrique ?

Pour faire simple (les ingénieurs nous excuseront pour le raccourci), la batterie lithium-ions du véhicule électrique va alimenter le stator, ce qui va créer un champ magnétique à travers les bobinages. Ce champ magnétique va provoquer une tension électrique dans le rotor, ce qui aura pour effet ici aussi de créer à son tour un champ magnétique et entrainera le rotor dans son mouvement rotatif. La puissance d'un moteur électrique est exprimée en kW ou kilowatt. Les moteurs électriques ne sont pas polluants lors de leurs utilisations, ils n'émettent aucun gaz ni Co2 puisqu'il n'y a pas de combustion. Une faible chaleur est générée lors de l'utilisation d'un moteur électrique, mais cela reste à la marge, d'où son rendement exceptionnel.


Quelles différences alors entre moteur synchrone et asynchrone ?

La principale, d’où dérivent leurs noms, vient du fait que les champs magnétiques du rotor et du stator sont synchronisés ou non. Pour que les champs soient synchronisés, le moteur synchrone est constitué en plus des bobinages, d’aimants permanents.

Les constructeurs automobiles font appels à ses deux types de motorisations électriques, en fonction des modèles qu'ils produisent. Dans les véhicules hybrides rechargeables ou hybrides non-rechargeables, le principe et la technologie de moteur électrique reste la même.

Quels avantages et inconvénients pour les moteurs synchrones et asynchrones ?

Le moteur asynchrone a une efficience de l’ordre de 90%. Il est très simple à produire, et ses coûts sont faibles. Sa longévité est très importante et les pannes rares.

Le moteur synchrone présente une efficience supérieure, aux environs de 95%. Il est à puissance égale, moins volumineux et donc moins lourd que son homologue asynchrone. Point négatif, la présence de terres rares dans les aimants permanents, qui rendent son impact écologique très important, ainsi que ses coûts de production plus élevés.

Un nouveau type de moteur synchrone est en cours de développement, notamment chez Renault : le moteur synchrone à excitation électrique (EESM). Il s’agit d’un modèle synchrone, mais sans utilisation de terres rares. Le Groupe Renault s’est associé récemment avec Valeo pour produire à grande échelle en France dès 2027 ce nouveau moteur qui équipera ses véhicules électriques et devrait permettre de bénéficier des avantages du moteur synchrone sans les terres rares.


Pour la petite histoire, le moteur électrique asynchrone ne date pas d’hier, il a été mis au point en 1885 par l’ingénieur italien Galileo Ferraris, mais l’histoire retient surtout Nikola Tesla comme son inventeur, étant donné que ce dernier a déposé le brevet en 1888. En photo, l’illustration du brevet déposé par Nikola Tesla.

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