Hyundai Motor Company et Kia Motors Corporation ont dévoilé aujourd'hui de nouveaux détails sur leur système de pompe à chaleur innovant, déployé dans la gamme mondiale de véhicules électriques (VE) de Hyundai et Kia pour maximiser leur autonomie tout électrique par basses températures.
La pompe à chaleur de Hyundai et Kia est une innovation de gestion thermique de pointe qui maximise la distance que les VE de Hyundai et Kia peuvent parcourir avec une seule charge, en récupérant la chaleur perdue pour chauffer l'habitacle. Elle permet aux conducteurs de VE de chauffer l'habitacle de leur voiture par temps froid sans impact significatif sur l'autonomie électrique, contrairement à d'autres VE.
La technologie a été introduite pour la première fois en 2014 sur la Kia Soul EV de première génération. Composée d'un compresseur, d'un évaporateur et d'un condenseur, la pompe à chaleur captait la chaleur perdue dégagée par les composants électriques du véhicule, recyclant cette énergie pour chauffer l'habitacle plus efficacement. Cette technologie a permis de préserver l'autonomie électrique de 180 km de la Soul EV dans des conditions de conduite hivernales.
Le système de pompe à chaleur, leader du secteur, a depuis été développé pour les nouveaux VE de Hyundai et Kia. Le nouveau système récupère la chaleur perdue d'un nombre accru de sources pour une autonomie optimale par temps froid. Ces innovations signifient que les VE de Hyundai et Kia offrent une autonomie plus constante dans des températures où d'autres VE commencent à voir une baisse significative de la distance possible avec une seule charge. Équipée de la dernière technologie de pompe à chaleur, la Kona Electric l'a prouvé lors d'un test récent en Norvège, le marché des VE le plus avancé au monde.
La Kona Electric remporte le test norvégien de validation d'autonomie réelle
La Fédération automobile norvégienne (NAF) a récemment comparé 20 VE dans des conditions climatiques froides et chaudes pour identifier les modèles offrant l'autonomie et les performances de recharge les plus constantes. Le test a mesuré l'écart de performance de chaque véhicule par temps froid par rapport aux chiffres annoncés par les constructeurs.
La Kona Electric a pris la première place, parcourant 405 km par temps froid – contre 449 km annoncés dans le cadre du cycle combiné WLTP (23 °C). Par grand froid, la Kona Electric a offert 91 % de son autonomie WLTP, ne s'écartant que de 9 % de son autonomie tout électrique revendiquée.
Comment ça marche : le chauffage de l'habitacle sans perte d'énergie
La technologie de pompe à chaleur de Hyundai et Kia a fait ses débuts il y a six ans sur la Kia Soul EV de première génération. Depuis, la pompe à chaleur, leader du secteur, a été développée pour les nouveaux VE de Hyundai et Kia. Elle récupère désormais beaucoup plus d'énergie en recyclant la chaleur perdue non seulement des modules d'électronique de puissance (moteurs de traction, chargeurs embarqués, onduleurs), mais aussi du pack batterie et du chargeur lent.
Le système utilise la chaleur générée par ces composants pour vaporiser le réfrigérant, le faisant passer de l'état liquide à gazeux. Le gaz à haute pression est évacué du compresseur et forcé dans un condenseur pour être reconverti en liquide. Ce processus génère une énergie thermique supplémentaire qui est récupérée par la pompe à chaleur et utilisée pour chauffer l'habitacle.
Cette énergie captée améliore l'efficacité du système HVAC (chauffage, ventilation et climatisation), le recyclant pour chauffer l'habitacle plus efficacement et minimiser la consommation de la batterie. En réduisant la charge sur la batterie, la pompe à chaleur diminue la consommation d'énergie du système HVAC, maximisant l'autonomie électrique disponible du véhicule.
Hyundai et Kia continuent de développer leur technologie de pompe à chaleur pour obtenir des améliorations encore plus grandes en matière de capture d'énergie et d'efficacité. Le système a été progressivement affiné depuis son introduction en 2014 grâce à des tests par grand froid dans le nord de la Suède, où les températures peuvent descendre jusqu'à -35 °C en hiver. En testant dans des conditions de froid extrême, les ingénieurs de recherche ont identifié des moyens supplémentaires de recycler autant de chaleur perdue que possible pour augmenter l'efficacité du système de pompe à chaleur. Tester la technologie dans ces conditions garantit que la pompe à chaleur est capable de fonctionner même dans les environnements les plus froids.
La gestion thermique du pack batterie améliore l'autonomie des VE
La pompe à chaleur est l'une des nombreuses innovations présentes dans la génération actuelle de VE de Hyundai et Kia, la gestion thermique étant également utilisée pour réaliser des améliorations majeures dans les packs batterie des VE.
Un système de refroidissement à eau pour les packs batterie des VE de Hyundai et Kia, plutôt que le refroidissement à air conventionnel, a permis d'augmenter encore l'autonomie sans augmenter les dimensions physiques. Ce développement signifie que les cellules de batterie des VE de Hyundai et Kia peuvent être regroupées beaucoup plus étroitement, les canaux de refroidissement à eau prenant moins de place que les canaux de refroidissement à air, augmentant ainsi la densité de la batterie jusqu'à 35 %.
Cette innovation signifie que les derniers VE de Hyundai et Kia offrent environ deux fois plus d'autonomie et de capacité de batterie par rapport à leurs VE de première génération – et sont capables de parcourir beaucoup plus de distance avec une seule charge. Par exemple, la Soul EV de première génération offrait une autonomie électrique d'environ 180 km avec une seule charge de son pack batterie lithium-ion polymère de 30 kWh. La Soul EV de deuxième génération, avec une batterie de 64 kWh occupant un espace similaire, est capable de parcourir jusqu'à 386 km avec une seule charge.
Une étude menée par le ministère de l'Environnement de Corée sur la Hyundai Kona Electric et la Kia Niro EV a révélé que la pompe à chaleur réduisait considérablement la consommation de la batterie par temps froid. Lorsque chaque voiture était conduite à une température de -7 °C avec le système HVAC activé, elles ont pu maintenir 90 % de leur autonomie par rapport aux trajets effectués à une température ambiante de 26 °C – établissant une nouvelle référence pour les autres VE. En revanche, de nombreux VE d'autres constructeurs ont vu leur autonomie électrique totale chuter de 18 à 43 % dans les mêmes conditions de test.
Développement ultérieur de la technologie de pompe à chaleur
Hyundai et Kia continuent de perfectionner et d'améliorer le système de pompe à chaleur et d'autres innovations en matière de gestion thermique, ces technologies éclairant actuellement le développement des VE de nouvelle génération de chaque marque.
Dans le cadre de son plan « Strategy 2025 », Hyundai Motor vise à vendre 670 000 VE à batterie et FCEV (véhicules électriques à pile à combustible) par an et à devenir un constructeur de VE parmi les trois premiers d'ici 2025. La stratégie à moyen et long terme de Kia, baptisée « Plan S », verra la gamme de la marque passer à 11 VE sur la même période.
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