Les BEV vont-ils vraiment stimuler la demande de cuivre ?

On s’attendait généralement à ce que l’utilisation des BEV entraîne une augmentation significative de la demande de cuivre, mais dans quelle mesure cela est-il vrai ?

Tous les véhicules modernes ont besoin d’une petite quantité de cuivre comme conducteur dans le câblage, les raccords et autres équipements électriques.

pourquoi le cuivre ? Le meilleur conducteur est l’argent, mais il n’est pas économique en raison de son coût élevé. Le cuivre offre également une solution durable mais souple aux exigences de flexibilité.Les véhicules électriques à batterie (BEV) utilisent beaucoup plus de cuivre que les véhicules à moteur à combustion interne (ICE) et les véhicules électriques hybrides (HEV). Les plus gros consommateurs de cuivre dans les BEV sont les batteries, les moteurs électriques et l’électronique de puissance.La plupart du cuivre se trouve à l’intérieur de la batterie. La plupart des cellules des batteries lithium-ion utilisent une feuille de cuivre comme collecteur de courant de l’anode. Grâce à la modernisation de la technologie de fabrication des cellules, la feuille de cuivre est devenue plus fine, son épaisseur ayant souvent été divisée par deux au cours des deux dernières années.

Les barres omnibus sont des bandes de cuivre solides utilisées pour connecter les cellules et les modules de la batterie. Les constructeurs automobiles modifient la façon dont les cellules sont connectées, et les nouvelles méthodes de conditionnement des cellules peuvent réduire considérablement le besoin de barres omnibus.

Le système de gestion de la batterie (BMS) est utilisé pour le nivellement de la tension, les diagnostics et la surveillance des cellules et nécessite un câblage pour se connecter aux modules de la batterie. Plusieurs entreprises font des recherches sur le BMS sans fil, mais peu de constructeurs automobiles travaillent à sa mise en place.

La capacité de la batterie, la tension du système, la méthode d’intégration des cellules et le format des cellules sont quelques-unes des variables qui affectent la quantité de cuivre utilisée dans les batteries.

Comme nous l’avons mentionné dans notre article, nous nous attendons à ce que la taille moyenne des batteries reste stable.

Les cellules prismatiques utilisent généralement moins de cuivre pour les barres omnibus que les cellules cylindriques ou les cellules à poche, et encore moins pour les cellules à  » lame  » de long format combinées à une technologie de cellule à pack sans module. Cela réduit le nombre de barres omnibus entre les cellules et les packs. Plusieurs constructeurs automobiles travaillent sur ce concept et estiment qu’au moins la moitié des VEB l’utiliseront d’ici la fin de la décennie.L’extérieur de la batterie est rempli de câbles de cuivre épais et à fort courant. Le câble du chargeur tire le courant du port du chargeur externe vers le chargeur et la batterie embarqués. Un câble de batterie relie la batterie à l’onduleur. Un câble de moteur relie l’onduleur au moteur électrique.

Le doublement de la tension de fonctionnement permet de réduire considérablement le cuivre utilisé dans les barres omnibus, les câbles de chargeur et les câbles de moteur. Plusieurs constructeurs automobiles travaillent sur des architectures 800V.Le fait de placer l’interface électrique à proximité des câbles d’alimentation requis réduit encore l’empreinte du cuivre.

La tendance actuelle est d’incorporer le variateur et le moteur électrique dans une seule unité, ne nécessitant qu’une courte barre omnibus pour les relier, plutôt que des connexions par câble.

Par ailleurs, les bobines ou enroulements de moteurs sont utilisés dans toutes les formes de moteurs électriques. En général, l’utilisation du cuivre dépend de la taille et de la puissance du moteur et, comme pour la taille des batteries, la puissance moyenne des moteurs devrait atteindre un plateau.De plus, cela ne tient pas compte des fabricants qui remplacent le cuivre par de l’aluminium en fonction de l’adéquation d’un composant particulier. La conductivité de l’aluminium est deux fois moindre que celle de l’argent, mais il permet de réduire considérablement le poids et le coût par rapport au cuivre.

En résumant ces voies de réduction du cuivre, nous obtenons : Les VEB de première génération utilisaient certainement beaucoup de cuivre, mais au fil du temps, l’utilisation du cuivre s’est faite plus efficacement…