Hyundai Motor Company et Kia Motors Corporation ont révélé 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 de conduite entièrement électrique à basse température.

La pompe à chaleur de Hyundai et Kia est une innovation de pointe en matière de gestion de la chaleur qui permet de maximiser la distance que les VE Hyundai et Kia peuvent parcourir avec une seule charge, en récupérant la chaleur résiduelle pour chauffer l’habitacle.

Elle permet aux conducteurs de VE de chauffer l’habitacle de leur voiture par temps froid sans affecter de manière significative l’autonomie de la voiture électrique.

Cette technologie a été introduite pour la première fois en 2014 sur la première génération de Kia Soul EV.

Composée d’un compresseur, d’un évaporateur et d’un condenseur, la pompe à chaleur capte la chaleur résiduelle dégagée par les composants électriques du véhicule et recycle cette énergie pour chauffer l’habitacle plus efficacement.

Grâce à cette technologie, l’autonomie électrique de 180 km du Soul EV était protégée par temps froid.

Le nouveau système récupère la chaleur résiduelle d’un nombre accru de sources pour optimiser l’autonomie du véhicule par temps froid.

Ces innovations signifient que les VE Hyundai et Kia offrent une autonomie plus constante en termes de températures, là où d’autres VE commencent à voir une diminution significative de la distance possible à partir d’une seule charge.

Équipé de la toute dernière technologie de pompe à chaleur, le Kona Electric l’a prouvé lors d’un test récent en Norvège, le marché des VE le plus avancé au monde.

Kona Electric remporte le test de validation en conditions réelles en Norvège

La Fédération automobile norvégienne (NAF) a récemment comparé 20 VE par temps froid et chaud afin d’identifier les modèles présentant l’autonomie et les performances de charge les plus homogènes.

Le test a permis de contrôler l’écart de performance de chaque véhicule dans des conditions froides par rapport aux chiffres cités par le constructeur.

Le Kona Electric a remporté la première place, parcourant 405 km par temps froid – contre les 449 km cités dans les conditions de test du cycle combiné WLTP (23°C / 73°F).

Par temps très froid, le Kona Electric a offert 91 % de son autonomie en cycle combiné WLTP, s’écartant de seulement 9 % de l’autonomie tout électrique revendiquée.

Comment cela fonctionne-t-il ? Chauffage de l’habitacle des VE sans perte d’énergie

La technologie des pompes à chaleur de Hyundai et Kia a fait ses débuts il y a six ans sur la première génération de Kia Soul EV.

Depuis lors, la technologie de pointe des pompes à chaleur a été perfectionnée pour les nouveaux véhicules électriques de Hyundai et Kia.

Elle permet désormais de récolter beaucoup plus d’énergie en recyclant la chaleur résiduelle supplémentaire provenant non seulement des modules électriques (tels que les moteurs d’entraînement, les chargeurs embarqués et les onduleurs), mais aussi de la batterie et du chargeur lent.

Le système utilise la chaleur générée par ces composants pour vaporiser le réfrigérant de la forme liquide à la forme gazeuse.

Le gaz à haute pression est déchargé du compresseur et forcé dans un condensateur pour être reconverti en liquide.

Ce processus génère de l’énergie thermique supplémentaire qui est récupérée par la pompe à chaleur et utilisée pour chauffer la cabine.

Cette énergie captée améliore l’efficacité du système CVC (chauffage, ventilation et climatisation), en le recyclant pour chauffer plus efficacement la cabine et minimiser la consommation d’énergie des batteries.

En réduisant la charge de la batterie, la pompe à chaleur réduit la consommation d’énergie du système de CVC, ce qui maximise l’autonomie électrique disponible de la voiture.

Hyundai et Kia continuent à développer leur technologie de pompe à chaleur pour améliorer encore plus la capture et l’efficacité de l’énergie.

Le système a été progressivement perfectionné depuis son introduction en 2014 grâce à des essais par temps extrêmement froid dans le nord de la Suède, où les températures peuvent descendre jusqu’à -35°C en hiver.

En testant par temps extrêmement froid, 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.

En testant la technologie dans ces conditions, on s’assure que la pompe à chaleur est capable de fonctionner même dans les environnements les plus froids.

La gestion de la chaleur des batteries améliore l’autonomie des VE

La pompe à chaleur est l’une des nombreuses innovations que l’on retrouve dans la génération actuelle de VE de Hyundai et Kia, la gestion de la chaleur étant également utilisée pour réaliser des améliorations majeures dans les batteries des VE.

Un système de refroidissement à eau pour les batteries des VE de Hyundai et Kia, plutôt qu’un refroidissement à air classique, a permis d’augmenter encore l’autonomie sans augmenter les dimensions physiques.

Cette évolution signifie que les éléments des batteries des VE Hyundai et Kia peuvent être emballés de manière beaucoup plus serrée, les canaux de refroidissement à eau prenant moins de place que les canaux de refroidissement à air, ce qui augmente la densité de la batterie jusqu’à 35 %.

Cette innovation signifie que les derniers VE de Hyundai et de Kia offrent une autonomie et une capacité de batterie environ deux fois supérieures à celles de leurs VE de première génération – et sont capables de parcourir une distance beaucoup plus grande avec une seule charge.

Par exemple, le Soul EV de première génération offrait à ses propriétaires une autonomie d’environ 180 km avec une seule charge de sa batterie lithium-ion polymère de 30 kWh.

Le 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 réalisée par le ministère coréen de l’environnement sur les Hyundai Kona Electric et Kia Niro EV a révélé que la pompe à chaleur réduisait considérablement la consommation de la batterie par temps froid.

Lorsque chaque voiture a été conduite à des températures de -7°C (19°F) avec le système CVC activé, elle a pu maintenir 90 % de son autonomie par rapport aux trajets effectués à une température ambiante de 26°C (79°F) – établissant ainsi une nouvelle référence pour les autres VE.

En revanche, de nombreux VE proposés par d’autres fabricants ont vu leur autonomie totale en mode électrique diminuer de 18 à 43 % dans les mêmes conditions d’essai.

Poursuite du développement de la technologie des pompes 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 de la chaleur, ces technologies servant actuellement de base au développement de la prochaine génération de VE de chaque marque.

Dans le cadre de son plan “Stratégie 2025”, Hyundai Motor vise à vendre 670 000 véhicules électriques à batterie et à pile à combustible par an et à devenir l’un des trois principaux fabricants de véhicules électriques d’ici 2025.

La stratégie à moyen et long terme de Kia, appelée “Plan S”, verra la gamme de la marque passer à 11 VE sur la même période.