Solvay innove avec une nouvelle doublure d’encoches de rotor pour moteurs de véhicules électriques

Trois applications d’e-mobilité pour la mobilité électrique,à base de polymères de haute performance de Solvay, comptent parmi les lauréats de l’édition 2021 des prestigieuses Automotive Awards de la Society of Plastics Engineers (SPE). Dans la catégorie « Nouvelle Mobilité », la première place revient à une doublure d’encoche (slot liner) de rotor moulée par injection en LCP Xydar®. Dans la catégorie « Technologies-clés », la deuxième place revient à un isolant de fil de bobinage (Magnet wire) bobinage en PEEK KetaSpire® et, dans la catégorie « Groupe motopropulseur », la troisième place a été décernée à une conduite de refroidissement en PPS Ryton®.

« Nous tenons à remercier nos clients qui ont mis au point et commercialisé ces applications, démontrant ainsi les avantages en termes de coût global, de performance et de durabilité environnementale que peuvent apporter nos polymères spéciaux face aux exigences des systèmes et des composants d’e-mobilité − a déclaré Georges Houtappel, vice-président exécutif Transports chez Solvay. Depuis plus de 20 ans qu’ils permettent de concevoir et de fabriquer des applications hautement performantes et rentables dans le domaine des moteurs thermiques, nos matériaux et leur potentiel d’innovation en matière d’allègement, de remplacement des métaux et d’amélioration de la durabilité investissent désormais le domaine des applications de la mobilité électrique , comme les moteurs électriques, les batteries et l’électronique de puissance ».

Quelques précisions sur les applications primées :
● 1re place dans la catégorie Nouvelle mobilité : une doublure d’encoche injectée, application développée et moulée en Xydar® G930, un polymère à cristaux liquides (LCP) renforcé à 30 % fibre de verre et ignifugé, par le mouleur italien Cobraplast pour l’un des principaux constructeurs automobiles allemands. Utilisée sur le rotor d’un moteur électrique de traction de nouvelle génération, cette pièce fait office de barrière entre les enroulements de cuivre et le noyau stratifié en acier du rotor. Dans cette application de petite taille mais néanmoins critique, le LCP Xydar® remplace les films multicouche habituellement utilisés et apporte d’importants avantages de coût et de performances. Ce matériau associe une absence totale de gauchissement à une fluidité exceptionnelle qui lui permet de remplir des sections de 0,65 mm d’épaisseur et de 220 mm de long, dans le respect de tolérances très serrées. En outre, il confère une rigidité élevée qui évite le bris pendant l’assemblage.

● 2e place dans la catégorie Technologies-clés : un isolant de bobinage mis au point par la société Essex Furukawa (Allemagne) en polyéther-éther-cétone (PEEK) KetaSpire®. Les fils de bobinage revêtus de PEEK KetaSpire® sont très efficaces pour augmenter la densité de puissance et le couple des moteurs électriques, tout en réduisant leur poids et leur encombrement. Ce polymère de spécialités reste opérationnel jusqu’à 250 °C et présente une rigidité diélectrique de 197 kV/mm, des propriétés élevées de ductilité, de résistance à la fissuration sous contrainte et de résistance mécanique à long terme ainsi qu’une remarquable résistance chimique.

● 3e place dans la catégorie Groupe motopropulseur : des conduites de refroidissement comportant un tube à fluide caloporteur extrudé en sulfure de polyphénylène (PPS) XE 3500 (non chargé) et XE 5430 (chargé 30 % fibre de verre) et équipées de connecteurs moulés par injection en Ryton® R4-270 (chargé 40 % fibre de verre). Après avoir largement fait ses preuves pour des applications dans l’environnement très chaud des moteurs thermiques, le PPS Ryton® procure aussi la résistance chimique, la résistance mécanique et la résistance au feu (UL94 V0) qui sont nécessaires pour les onduitesde refroidissement des batteries des véhicules électriques. Dans ces applications, le PPS remplace les polyamides et les métaux moins performants et permet ainsi aux équipementiers d’exploiter les possibilités d’allègement qu’offrent les plastiques, y compris pour les circuits de liquides aux exigences chimiques et mécaniques plus sévères.

La mobilité électrique confronte les constructeurs automobiles à de nouveaux enjeux en termes de propriétés des composants, comme la conductivité thermique, la protection EMI, l’indice de résistance au cheminement et la rigidité diélectrique. Solvay travaille en permanence avec les principaux équipementiers de première et deuxième monte pour développer de nouveaux grades de polymères spéciaux offrant des propriétés fonctionnelles supérieures pour les applications innovantes dans le domaines des moteurs électriques, de l’électronique de puissance et des batteries, tout en aidant les constructeurs à optimiser leurs prix de revient et à réduire leur empreinte carbone.

Ces lauréats des Automotive Awards de la SPE témoignent du vaste potentiel qu’offrent les polymères de spécialités de Solvay pour optimiser la fiabilité, la longévité, la rentabilité et la durabilité environnementale des applications de l’e-mobilité. Par ailleurs, les polymères PEEK et à base de PPS sont produits aux États-Unis à partir d’énergies 100 % renouvelables.