Le centre BorgWarner

Industrie

QUE FAIT-ON CHEZ BORGWARNER À BASCHARAGE ?

La mise au vert de la mobilité se joue en partie au Luxembourg au sein de BorgWarner. Petit tour du propriétaire pour mieux comprendre ce qui s’y passe.

Reconnu comme l’une des places financières les plus importantes d’Europe, le Luxembourg regorge d’offres d’emploi destinées aux résidents et travailleurs frontaliers spécialisés dans ce domaine. Pour autant, l’économie du pays ne se résume pas au seul secteur financier comme en témoignent de nombreuses entreprises expertes dans les technologies de pointe comme l’IT mais aussi, et c’est moins connu, celles de l’industrie automobile.

C’est dans ce contexte que nous avons rendu visite à la société BorgWarner située à Bascharage. Ayant repris une partie des activités de feu l’équipementier automobile Delphi présent sur le site depuis les années 1990, BorgWarner se concentre désormais sur l’électrification et la décarbonation de la mobilité. Eh oui, cela se passe près chez vous !

HISTORIQUE

Lancé en 1970 par Terex pour produire des engins de chantier, le site est devenu l’un des plus importants centres techniques de l’équipementier AGC de General Motors au début des années 1980. Rebaptisé Delphi en 1999 à la suite de sa privatisation, l’équipementier américain a fourni pendant près de 20 ans la plupart des constructeurs mondiaux en composants de toutes sortes (moteur, climatisation, électronique, batteries, etc.). En 2017, une restructuration menait à la création de Delphi Technologies qui sera finalement racheté en 2020 par BorgWarner, se concentrant désormais sur les composants électriques bien que le moteur thermique continue d’y être développé !

CAP SUR LE 100 % ÉLECTRIQUE

Aujourd’hui, avec une équipe de plusieurs centaines d’employés, le site luxembourgeois est le siège européen de la division dédiée à l’électrification. Comme l’explique Dale Lehman, Chief Engineer Power Electronic « la demande du marché est très forte mais nous manquons de collaborateurs expérimentés. Il y a une véritable pénurie de talents dans le domaine de l’électronique et de la conception de logiciels. Nous avons actuellement environ 40 postes ouverts mais les candidats manquent ».

Des composants essentiels au bon fonctionnement des véhicules électriques modernes sont développés, testés et validés au Luxembourg chez BorgWarner

qui travaille notamment sur les éléments suivants :

Convertisseur DC/DC : utilisé pour l’interface entre le réseau basse tension 12 V et le réseau de puissance haute tension (400 V ou 800 V) du véhicule.

BMS (Battery Management System) :

l’unité de contrôle de la batterie de traction est primordiale. Non seulement les performances et la durée de vie des cellules de la batterie en dépendent mais, surtout, il s’agit de l’élément-clé pour la sécurité thermique des batteries au lithium.

Onduleur : travaillant jusqu’à des tensions de 800 V, ce contrôleur est l’unité de gestion du moteur électrique. En transformant le courant continu de la batterie en courant alternatif, il régule la vitesse du moteur électrique suivant la demande du conducteur et les algorithmes de contrôle. En phase de freinage, c’est lui aussi qui assure la recharge de la batterie de traction.

Le portefeuille de produits de la société est bien plus vaste et couvre pratiquement tous les besoins de l’électromobilité. Dale Lehman nuance cependant : « Le marché évolue si vite qu’il n’est pas possible de le suivre simplement en engageant du personnel. Nous devons aussi acquérir des sociétés spécialisées pour compléter notre expertise comme nous l’avons fait récemment avec Akasol, spécialiste des batteries de traction ».

La conception et le développement de ces nouveaux produits impliquent aussi de les tester et les valider selon le cahier des charges des clients. A ce titre, le site compte plusieurs moyens de test, notamment :

• Des chambres environnementales : durabilité, poussières et chocs thermiques

• 1 pot vibrant qui reproduit tous les types et gammes de vibrations

• 2 laboratoires haute-tension (de 60 V à 800 V)

• 1 laboratoire basse tension (< 60 V)

• 1 laboratoire d’analyse NVH (bruits et vibrations) et EMC (compatibilité électro-magnétique) • 1 banc d’essai dynamique pour moteur électrique et onduleur

Pour mieux comprendre ces équipements de test, attardons-nous sur le banc d’essai dynamique. « Quatre ingénieurs se relayent aux commandes du banc d’essai pour caractériser le moteur électrique, optimiser le rendement de l’onduleur et, surtout, vérifier toutes les fonctions de sécurité », explique Dale Lehman. Cet équipement est capable d’atteindre des vitesses de 20 000 tr/min et d’encaisser jusqu’à 1000 Nm de couple, des valeurs impressionnantes comparées aux caractéristiques des moteurs thermiques classiques. D’immenses armoires électriques sont capables de simuler tous les types et comportements de batteries : de 12 V à 800 V de tension et jusqu’à des puissances de 800 kW.

Ce matériel de pointe demande du personnel hautement qualifié et spécialisé. C’est toute la difficulté de cette transition technologique. Il faut transformer les sites, former des collaborateurs et augmenter les compétences en très peu de temps. Un énorme défi qui offre de belles opportunités.

Onduleur LE THERMIQUE ET L’HYDROGÈNE EN SOLUTION ALTERNATIVE

En parallèle de cette course à l’électrification, BorgWarner continue d’investir dans d’autres technologies, conscient que le 100 % électrique ne pourra pas répondre à toutes les applications du terrain et que des technologies de transition restent indispensables.

Baudouin Gomot, Fuel Injection System Manager, explique : « Avec la course à l’électrification, les budgets pour le développement du moteur à combustion sont réduits au minimum en Europe. Mais ce n’est pas le cas partout car certains marchés ne sont pas mûrs pour l’électrification. C’est par exemple le cas de l’Inde et du

Brésil où l’électrification massive est impossible à moyen terme. Pour ces marchés, un budget de 12 000 € pour l’achat d’un véhicule est énorme et le déploiement d’un réseau de recharge est encore embryonnaire. Spécifiquement des solutions de réduction des émissions CO2 des moteurs à combustion internes utilisant des carburants alternatifs entrent en jeux (éthanol, méthanol, etc.). L’hydrogène vert est aussi envisagé notamment pour des applications demandant une densité d’énergie importante associée à une grande autonomie ».

En effet, le moteur thermique a encore un beau potentiel et il faut continuer à le faire évoluer dans diverses directions selon le spécialiste : « Nous devons développer des solutions orientées sur l’optimisation du rendement comme des moteurs thermiques conçus à 100 % pour l’hybridation, avec par exemple des préchambres de combustion et des plages d’utilisation très ciblées. De cette façon, il est possible d’atteindre des rendements très élevés de l’ordre de 50 % (comme en Formule 1). Si le carburant utilisé dans ces moteurs est l’hydrogène, la combustion ne génère pas de CO2 tout en respectant les normes Euro6d sur les polluants sans post-traitement des gaz d’échappement ». Il est d’ailleurs intéressant de noter que le moteur à combustion hydrogène possède certains avantages :

• Un rendement global comparable à celui d’une pile à combustible (PAC) mais, contrairement à cette dernière, la qualité de l’hydrogène n’est pas un problème (la PAC demande une pureté de 99,9 %) et il peut donc être acheminé par pipeline sans souci.

• Dans le cas où l’hydrogène est utilisé comme vecteur énergétique de stockage pour les énergies renouvelables, il est plus intéressant et facile de l’utiliser directement dans un moteur à combustion plutôt que de le retransformer en électricité via une PAC pour charger un véhicule électrique à batterie (les rendements de 50 % de la PAC puis de 85 % pour la recharge du véhicule donnent un rendement global de 42,5 %).

• Le rétrofit de moteurs à combustion interne standards vers l’hydrogène est relativement simple à réaliser et moins coûteux que le remplacement d’une flotte par des véhicules à batterie. Pour les longues distances, le moteur à combustion demeure une solution plus pratique (autonomie et temps de ravitaillement) que celle du véhicule électrique à batterie.

• La diversité technologique permet de réduire le risque de dépendance de l’Europe qui ne possède pas les ressources nécessaires à la production des batteries de traction.

On l’aura compris, les règles du jeu ne sont pas simples et il apparaît comme une évidence que plusieurs technologies devront cohabiter pendant de nombreuses années selon les applications et les contraintes des lieux d’utilisation.

Antonio DA PALMA FERRAMACHO et Denis HUBERT

A comme chez vous

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