Sur la voie de la réduction de l'empreinte carbone

ZEvRA : le consortium de recherche européen progresse très bien vers l'économie circulaire des véhicules électriques

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ZEvRA s'est fixé pour objectif de fabriquer une nouvelle carrosserie composée de six modules avec des pièces réutilisées, retravaillées ou recyclées. © iStock/leonello

Sous la direction de l'Institut Fraunhofer IWU, 28 partenaires issus de la recherche et de l'industrie travaillent à réduire l'empreinte carbone des véhicules électriques d'au moins 25 % et à augmenter considérablement la part de matériaux réutilisés. Après un an et demi, le projet de recherche européen ZEvRA (Véhicules électriques à zéro émission rendus possibles par une circularité harmonisée) peut déjà tirer un bilan intermédiaire positif. Exemples : il a été prouvé que les toits de véhicules peuvent être décapés économiquement et retravaillés en nouveaux composants de véhicules, et que de nombreux composants en aluminium peuvent être fabriqués presque entièrement à partir d'aluminium (secondaire) reconditionné. Les plastiques et matériaux composites avec jusqu'à 97 % de contenu recyclé ont déjà été transformés par les chercheurs en premiers composants pour des démonstrations.

Depuis le début du projet au début de 2024, des progrès importants ont été réalisés - notamment dans le développement d'une méthodologie d'évaluation harmonisée pour l'économie circulaire des véhicules électriques. Cette méthodologie crée une base commune pour rendre les développements comparables et mesurables, ouvrant ainsi la voie à des concepts de véhicules circulaires. Elle est un élément central des priorités de ZEvRA : outils numériques, cas d'utilisation de matériaux et de composants, ainsi que développement de véhicules complets.

Carrosserie modulaire, divisée pour une meilleure économie circulaire. © EDAG

Matériaux et processus pour l'économie circulaire de demain

L'accent est mis sur la question de savoir comment les groupes de matériaux centraux d'un véhicule électrique - y compris l'acier, l'aluminium, les plastiques, le verre, les pneus et les terres rares - peuvent être intégrés complètement dans des cycles de matériaux fermés. Ces matériaux représentent environ 84 % du poids total du véhicule. La priorité est donnée à l'utilisation de matériaux recyclés, complétée par des stratégies alternatives telles que le réemploi.

Ainsi, dans le cas de l'acier, des toits de véhicules usagés ont déjà été décapés chimiquement, analysés et préparés pour une seconde utilisation - rendu possible par un processus spécialement développé. De plus, un logiciel de simulation basé sur l'IA soutiendra à l'avenir le développement des processus et réduira les temps de simulation de jusqu'à 14 semaines à un ou deux jours.

Toit usagé, décapé chimiquement avec surface galvanisée : prêt pour une seconde utilisation. © Fraunhofer IWU

Dans le domaine de l'aluminium, trois variantes de matériaux avec presque 100 % d'aluminium secondaire ont été réalisées pour des alliages de coulée, d'extrusion et de mousse. Des jumeaux numériques aident à optimiser les processus et à garantir la qualité. Les plastiques et matériaux composites avec jusqu'à 97 % de contenu recyclé ont été transformés en premiers composants de démonstration, comme des couvercles de batterie et des composants d'intérieur.

Pour le verre, il a été possible de réduire la consommation de peinture émaillée d'environ un quart grâce à une impression numérique ciblée - des travaux parallèles sont en cours pour intégrer des cellules photovoltaïques dans les toits de véhicules. Une nouvelle approche de pneu utilise déjà environ 40 % de matériaux recyclés, sans compromettre la sécurité.

Numérisation comme facilitateur

Les outils numériques propulsent de manière décisive le développement de concepts de véhicules circulaires. Un autre outil de simulation basé sur l'IA, déjà disponible en tant que prototype et appelé « Circular-DESIGNer », permet aux concepteurs d'évaluer les stratégies de durabilité dès la phase de développement et d'améliorer le design de manière ciblée. Le design pour l'économie circulaire signifie penser dès le départ à la circularité d'un produit, c'est-à-dire à la réutilisation ou au retraitement des systèmes et composants. Dans ZEvRA, des jumeaux numériques pour l'aluminium, les plastiques et les composites représentent numériquement des cycles de matériaux complets. De plus, une architecture pour le passeport numérique du produit (DPP) a été conçue, permettant à l'avenir de suivre les matériaux et composants tout au long de leur cycle de vie.

Véhicule complet circulaire comme vision cible

Sur la base du véhicule de référence Škoda Enyaq, un concept de véhicule modulaire avec six sous-ensembles principaux a été développé. De nouvelles techniques de connexion, telles que des systèmes à vis et à bride, devraient réduire le temps de démontage de plus de la moitié à l'avenir. Cela permettra non seulement de monter plus facilement des ressources et des composants précieux, mais aussi de les récupérer économiquement à la fin de leur vie. En particulier pour les matériaux à bas prix, la rentabilité d'une économie circulaire dépend d'un tel changement de paradigme. ZEvRA élargira au cours de la deuxième phase du projet ces concepts et processus à la conception de l'intérieur et de l'extérieur - comme base pour des démonstrateurs physiques qui doivent prouver leur faisabilité.

1ère Conférence Annuelle (27 novembre 2025, chez le partenaire du projet Eurecat à Cerdanyola/Espagne ou hybride)

La 1ère Conférence Annuelle de ZEvRA rassemble des acteurs clés de la mobilité et de l'industrie automobile et présente des moyens pratiques pour la circularité des véhicules électriques. L'accent est mis sur les innovations en matière de design, de matériaux et de modèles commerciaux. La conférence propose des conférences, des ateliers et des discussions sur les défis techniques, réglementaires et économiques ainsi que sur les solutions. L'objectif : renforcer la coopération afin que les chaînes de valeur circulaires puissent s'établir encore mieux en Europe. Plus d'infos et inscription : Surmonter les obstacles vers une industrie automobile circulaire – ZEvRA (la participation est gratuite).

Le savoir crée l'avenir

Plus de 420 professionnels de l'industrie et de la recherche ont été impliqués depuis le début du projet à travers des ateliers et des conférences. Parallèlement, les chercheurs ont mis en place une plateforme d'apprentissage basée sur Moodle. Des offres de formation sur des sujets tels que les analyses du cycle de vie, les jumeaux numériques et les processus de recyclage y sont en cours de développement.

Contact :

www.iwu.fraunhofer.de