L'Université Clemson et BMW dévoilent un prototype solaire avec une autonomie supplémentaire moyenne de 50 km par jour

fr.wedoany.com Rapport : L'Université Clemson et BMW ont dévoilé conjointement le prototype de véhicule électrique Deep Orange 17. Ce modèle à énergie positive intégrant le solaire est conçu pour produire plus d'énergie qu'il n'en consomme lors d'un trajet urbain quotidien type, combinant technologies solaires, ingénierie légère et contrôle intelligent du véhicule afin de prouver que la mobilité à énergie positive est possible.

Le Deep Orange 17 est le dernier concept-car du programme Deep Orange de l'Université Clemson. Dans ce programme, des étudiants diplômés en génie automobile conçoivent, développent et fabriquent des prototypes fonctionnels en collaboration avec des partenaires industriels. À l'automne 2024, BMW a lancé un défi aux étudiants participants : le véhicule peut-il produire plus d'énergie qu'il n'en consomme lors d'une conduite quotidienne ?

Plutôt que d'optimiser uniquement pour des cycles de conduite standardisés, l'équipe est partie des usages réels du véhicule. Les voitures particulières restant garées la plupart du temps, la collecte d'énergie solaire tout au long de la journée est devenue possible ; les étudiants ont également conçu un véhicule capable de capter l'énergie solaire en roulant, faisant du soleil une source d'énergie continue.

Au cœur du véhicule se trouve un système solaire entièrement intégré : le solaire n'est pas une fonction auxiliaire, mais un élément central de la stratégie de propulsion. Plus de 1 700 cellules photovoltaïques sont directement intégrées à la surface extérieure de la carrosserie, permettant à celle-ci de collecter de l'énergie à la fois à l'arrêt et en mouvement. Les panneaux solaires ont été développés en collaboration avec l'Institut Fraunhofer pour les systèmes d'énergie solaire (Fraunhofer Institute for Solar Energy Systems ISE) ; ils continuent de produire de l'électricité même lorsque certains panneaux sont partiellement ombragés, et le film protecteur extérieur obtient sa couleur distinctive grâce à un procédé de fabrication laser avancé.

Pour évaluer les performances réelles, les étudiants ont simulé les conditions environnementales et la disponibilité de l'ensoleillement à Greenville (Caroline du Sud), Francfort (Allemagne), Madrid (Espagne) et Bombay (Inde). En supposant un trajet quotidien de 12 miles (20 km), le véhicule produit un excédent d'énergie solaire suffisant dans ces quatre endroits, offrant en moyenne 31 miles (50 km) d'autonomie supplémentaire.

L'énergie positive ne peut pas être atteinte uniquement grâce aux panneaux solaires. Le Deep Orange 17 pèse 1 212 livres (550 kg), soit environ un quart du poids de nombreuses voitures de série de taille similaire. Le châssis multimatériaux combine de l'acier structurel pour la sécurité des passagers, des composants en aluminium, des éléments structurels en fibre de carbone et des jonctions métalliques imprimées en 3D, garantissant la solidité tout en réduisant la masse. Le design extérieur s'inspire des caractéristiques aérodynamiques du poisson-coffre : la carrosserie profilée réduit la traînée tout en préservant le volume intérieur. Le freinage régénératif, la répartition intelligente du couple et un système de contrôle de la traction optimisé agissent ensemble pour maximiser la récupération d'énergie et améliorer les performances globales.

BMW a demandé à l'équipe de prouver que l'efficacité ne devait pas se faire au détriment d'un design émotionnel. Le résultat est un coupé deux portes dont le nom, Luminetta, reflète à la fois sa capacité de propulsion solaire et son héritage de design rétro-moderne. L'habitacle est équipé d'une interface homme-machine sur mesure fournissant des données de télémétrie en temps réel, avec prise en charge d'Apple CarPlay et d'Android Auto, pour une expérience de conduite connectée alliant innovation et praticité.

Stephan Augustin, chef de projet Recherche et Nouvelles Technologies chez BMW, a déclaré que c'était un projet qu'ils souhaitaient réaliser depuis des années et que les étudiants avaient surmonté d'innombrables défis techniques et contraintes au cours des deux dernières années pour faire de ce véhicule à énergie positive une réalité. Harsh Manghnani, membre de l'équipe Deep Orange et responsable de l'intégration solaire, a indiqué que le projet avait non seulement abouti à un prototype fonctionnel à énergie positive, mais avait également démontré comment les véhicules pouvaient atteindre une plus grande indépendance énergétique grâce à l'intégration solaire.

Le programme Deep Orange illustre également le modèle d'enseignement de l'ingénierie expérientielle de l'Université Clemson. Les étudiants réalisent des études de marché, définissent les besoins clients, développent des concepts, assurent la conception technique principale des systèmes, la fabrication des composants et la validation des performances, travaillent aux côtés d'ingénieurs industriels et gèrent des contraintes réelles de budget, de calendrier et de technologie. Les 16 étudiants ayant participé au développement du Deep Orange 17 obtiendront leur diplôme le 7 août, avec un master en génie automobile. Anshul Karn, chef de projet Deep Orange, a souligné que les étudiants en master ont rarement l'occasion de vivre le processus complet de développement d'un prototype, et que peu de cursus permettent aux étudiants de partir d'une vision, de traverser tout le processus de développement et de livrer finalement un prototype entièrement fonctionnel — c'est cette expérience qui rend Deep Orange unique. Le docteur Greg Mocko, directeur du programme, est convaincu que les étudiants obtiendront leur diplôme non seulement avec un parchemin, mais aussi avec la croissance qu'ils ont connue en tant qu'ingénieurs, en tant qu'individus et en tant qu'équipe au cours des deux dernières années.

Les recherches sur ce prototype se poursuivront au Centre international de recherche automobile de l'Université Clemson (Clemson University International Center for Automotive Research, CU-ICAR) à Greenville, en Caroline du Sud, en tant que plateforme d'innovation continue pour la mobilité durable. Le Deep Orange 17 est également prévu pour être exposé au Salon de l'électronique grand public (Consumer Electronics Show, CES) de Las Vegas en 2027.