Reportage - Appliquer à la série ce qu'on apprend en course, l'ambition de Porsche pour ses voitures électriques

Alors que la gamme de série vise 80% de véhicules électrifiés en 2030, Porsche ne peut plus se passer d’énergies plus propres pour la compétition. Deux pistes d’électrification nous ont alors été présentées au Porsche Experience Center de Franciacorta en Italie, à l’évènement Next Level ePerformance, auquel nous avons notamment découvert le prochain Macan électrique. 

L’électrification ne date pas d’hier chez Porsche. Ou plutôt de 1898, avec la première Porsche au monde ! En série, l’offensive a été lancée en 2010, avec le Cayenne S Hybrid, le concept-car de la future supercar 918 Spyder et … la première voiture de compétition hybride de la marque : la 911 GT3 R Hybrid. Un lien toujours étroit entre série et compétition, renforcé ensuite avec la 919 hybride d’endurance triple victorieuse du Mans, en 2015, 2016 et 2017. Et le 100% électrique alors ? 2019 et la Formula E !

Une 99X Electric Gen3 plus puissante, légère et efficiente

Porsche a récemment présenté ici-même à Franciacorta, la troisième évolution de sa formule électrique : la 99X Electric Gen3 qui pourra concourir pour la saison 2023 du championnat, dès le 14 Janvier.

La deuxième génération apportait le principal changement d’arrêter de changer de monoplace à la mi-course et une plus grande proximité avec la série ; un poids diminué et une meilleure autonomie. Un raisonnement plus censé, alors qu’il est illusoire de changer votre Porsche Taycan une fois que la batterie est vide, pour une autre auto batterie pleine ! A l’image de la série, la première génération était vraiment limitée par sa batterie, alors que le travail de développement ultérieur s’est orienté sur la densité énergétique, la capacité de la batterie, autant que l’amélioration des trains roulants.

Cette troisième génération voit une auto plus légère, plus petite et plus puissante. De quoi permettre plus d’agilité et d’efficience, par les simples lois physiques.

L’auto perd alors environ 20 cm, pour 5,02 m de long, et 10 cm de moins en largeur, à 1,70 m. Le gain de poids est notamment localisé au niveau de la batterie et de la partie arrière ; il est attendu pour être sous les 850 kg, pilote inclus, soit un gain de plus de 50 kg. De quoi permettre une résistance au roulement optimisée et une meilleure efficacité en virage. La batterie fait alors 285 kg pour 38,5 kWh de capacité utile. La monoplace passe désormais aux quatre roues motrices, avec un moteur électrique de 250 kWh à l’avant et 350 kWh pour l’arrière. Seulement, si le moteur arrière a gagné 100 kW par rapport à la deuxième version, le moteur avant ne servira qu’à la régénération ; de quoi pouvoir atteindre 600 kW de récupération d’énergie en cumulé (contre 250 kW auparavant) ! Cette récupération d’énergie des deux trains avant et arrière est contrôlée « by wire », sans lien mécanique, via un système de freinage additionnel par frictionssur le train avant. La monoplace accepte aussi une charge de 600 kW entre deux manches, soit le double de puissance délivré pour le moment sur les infrastructures de la vie courante.

L’idée globale de cette troisième génération est de cumuler une meilleure récupération d’énergie et une puissance de recharge accrue, pour permettre d’avoir une capacité de batterie amoindrie et ainsi gagner du poids, optimiser le comportement et affûter les chronos !

Le moteur arrière assure 300 kW en mode Course et 350 kW (476 ch) en mode « Attaque », que l’on peut activer temporairement, dans certaines zones bien délimitées hors trajectoire optimale. Certaines épreuves du calendrier 2023 imposeront un arrêt aux stands obligatoire de 30 s pour une recharge à hauteur de 4 kWh via les chargeurs de 600 kW. L’activation du mode pourra alors ensuite avoir lieu deux fois, ensuite.

Les 100 km/h sont alors atteints en seulement 2,8 s.  Porsche estime à 40% le pourcentage d’énergie récupérée au freinage pendant une course. L’efficacité énergétique du moteur est alors ainsi estimée à 95% contre 40% pour un classique moteur thermique.

Pour satisfaire à l’économie circulaire dont on parle beaucoup en ces temps, les pneus de chez Hankook sont composés de plus d’un quart de gomme et fibres recyclées. Les pneus seront recyclés après les courses, tout comme les cellules des batteries lithium-ion, réutilisées ou recyclées en fin de saison. La fibre de carbone de la structure de l’auto provient de celles de deuxième génération pour un gain de 10% de l’empreinte carbone lors de leur construction. Une stratégie plus durable alignée sur celle des usines de la marque, visant la neutralité CO2, surveillant l’usage de l’eau, diminuant l’usage des solvants pour la peinture, optimisant écologiquement ses flux logistiques, et un usage toujours plus important des matériaux recyclés. La durabilité, des usines à la compétition !

Porsche Motorsport nous indiquait enfin la complexité de leur nouvelle monoplace plus légère, efficiente et puissante, vu le nombre de systèmes à gérer, et de savoir gérer l’analyse rapide des données, les indicateurs de performance et les problèmes à résoudre. Grâce à un temps d’obtention des pièces réduit, l’équipe a pu davantage tester et apprendre les nouvelles caractéristiques de l’auto, notamment en récupération d’énergie et tests des nouveaux pneumatiques. Souhaitons au team TAG Heuer Porsche Formula E le meilleur succès, et notamment aux pilotes Antonio Félix de Costa et Pascal Wehrlein, pour la saison à venir.

718 Cayman GT4 ePerformance : l’avenir de la Carrera Cup ? 

C’était le clou du spectacle de cet évènement : avoir la chance de bénéficier d’un baptême de piste en 718 Cayman GT4 ePerformance ! Kesako ? Il s’agit en fait du prototype expérimentant pour Porsche Performance le futur des courses monotypes de la marque, dont la plus connue est la Carrera Cup, certes basée sur la grande soeur 911. Mais c’est aussi le trait d’union entre le Cayman actuel thermique et son remplaçant annoncé 100% électrique, comme le Macan. Or ce prochain Cayman a eu droit à une bande-annonce avec le showcar Mission R ! « Notre » GT4 ePerformance reprend alors l’architecture technique du concept.

Et comme une bande-annonce doit faire saliver, le Mission R le permettait et par son design très exclusif, qui devrait être majoritairement repris par le Cayman de série, et par les spécifications de la fiche technique : la puissance annoncée peut grimper jusqu’à 1088 ch ! L’auto récupère la plateforme du 718 GT4 Clubsport, l’évolution piste du GT4 de série. Le Cayman devient alors quatre roues motrices,  avec deux moteurs synchrones à aimants permanents guidant chacun un essieu. Porsche a développé un système de refroidissement des moteurs et du pack batterie à l’huile, pour permettre non seulement ce mode « Qualification » de 1088 ch, mais aussi d’avoir 612 ch disponibles pendant 30 minutes, la durée d’une manche de Carrera Cup. Tout le potentiel des cellules des batteries est donc pleinement exploitable sur la durée souhaitée. Fini le derating thermique, protégeant les composants en abaissant leurs performances, quand l’augmentation trop importante de leur température de fonctionnement menacerait leur durée de vie. Voilà qui nous rappelle l’importance du refroidissement quand on associe électrification et compétition. De quoi nous rappeler une certaine Alpine hybride de 600 ch…

L’architecture n’est alors pas de 800 V comme sur une Taycan, mais de 900 V ! Avec une puissance de charge admissible de 340 kW via des grosses « PowerBox », la recharge de la batterie de 80 kWh se réalise de 5 à 80 % en 15 minutes.

Le design de l’auto, signé de l’équipe de style Porsche de Grant Larsson, ne laisse pas de doutes sur ses prétentions ! Plus large de 14 cm qu’un GT4 Clubsport, sa carrosserie se compose notamment de fibres naturelles composites et de fibres de carbone recyclées. La durabilité est à nouveau ici largement au cœur du projet. C’est aussi le cas des pneumatiques Michelin se nichant dans les larges hanches de l’auto, dont 53% des composants proviennent de matériaux recyclés : on y trouve notamment du caoutchouc recyclé d’anciens pneus, ainsi que des matériaux à base d’écorce d’orange, de citron, d’huile de tournesol, de résine de pin et de déchets métalliques. Une durabilité qui tient également à cœur à Michelin, avec une ambition d’utilisation de matériaux recyclés à 40% au niveau groupe en 2030 et visant d’en équiper 100% des pneus en 2050.

L’objectif de cette auto est de tester les réactions d’une auto électrique aux prestations et vitesse maximale comparables à celle d’une 911 GT3 Cup de la dernière génération 992, pour un éventuel programme dédié de compétition client, aux quatre coins du globe. La grande présentation officielle a eu lieu au fameux Festival of Speed de Goodwood, où l’auto a signé le 2e meilleur temps de la course de côte emblématique ! A suivi le site de l’usine Porsche de Leipzig, qui a fêté ses 20 ans fin août. Après la tournée européenne de 2022, l’auto partira en Amérique du Nord en 2023, pour finir son tour du monde dans la région Asie-Pacifique à la mi-2024.

Notez que dans la très sérieuse démarche durable de Porsche, le transport des deux autos prototypes ne se fait que par bateau, train ou camion. Ces sessions de tests sur divers circuits du monde entier sont alors l’occasion de recueillir les avis et impressions des partenaires et médias (dont nous avons eu la chance de faire partie !)  et d’échanger également sur les attentes d’un public très diversifié quant aux futurs formats de course électrifiée.

En piste !

Parler d’une telle auto sur le plan théorique, c’est bien, rouler avec c’est mieux ! On file alors au vestiaire, enfiler une combinaison Porsche Motorsport, le casque, le HANS pour mieux maintenir la tête et le cou … il va y avoir du sport ! Ambiance. A défaut d’un semblant de préparation physique pour piloter la bête, on aura droit à notre mini séance de gymnastique : s’entraîner à sauter de la voiture « pieds joints » pour ne pas être à la fois en contact avec l’auto et le sol, en cas d’incident et de besoin d’évacuer en urgence le véhicule si l’ordinateur de bord et le voyant adéquat passaient au rouge écarlate, de surchauffe ! Une précaution d’usage pour être à même, en cas d’incident ultime, d’évacuer le véhicule et de s’éloigner au plus vite. Eteindre un incendie de véhicule électrique relevant en effet de la gageure. Une consigne de sécurité, telle que celles que l’on entend avant de décoller en avion de ligne, et justement, le démarrage de l’auto a un parfum aéronautique par le bruit que ça dégage !

Une fois installé à bord, nous voilà harnachés et bien serrés au baquet passager, les pieds légèrement relevés par une des composantes de la batterie, quand notre jeune pilote suisse Simona de Silvestro, pilote Porsche depuis 2019, et pilote de réserve pour le Team de Formula-E, est dans une infinie concentration. Au bout de la ligne droite des stands en fin de vitesse limitée, la poussée est incroyable. Il faut avoir le cœur bien accroché, au risque de perdre connaissance : votre serviteur n’en est d’ailleurs pas passé loin, et c’est le sentiment partagé par mes chers confères français du jour. Les premières secondes sont les plus impressionnantes, le temps de s’acclimater aux forces d’accélération de l’auto, comme on pourrait le faire dès le premier kart deux temps un rien affûté.. Rappeler à la machine, aussi redoutable soit-elle, que c’est le pilote qui en garde et doit en garder les commandes ! Étonnamment, le freinage est moins impressionnant, même si on ne doute pas un seul instant de l’intérêt des harnais. A croire d’ailleurs que le freinage appliqué est moins dégressif (appui fort au début pour verrouiller le train avant, puis relâcher progressivement les freins pour garder du pouvoir directionnel avant la corde) que ce dont on a l’habitude en pilotage circuit. Des accélérations plus surprenantes que les freinages, le lien avec le roulage de la Porsche Taycan GTS de série, essayée ici, est flagrant. Malgré tout, l’auto montre une agilité en virage à toute épreuve, un maintien de caisse optimal et semble être un vrai régal à emmener avec des performances détonantes en ce mode « qualifications », semblant ininterrompues, ce qui est plutôt rare en électrique. Des bienfaits du refroidissement général à huile.

Une courte, intense et réjouissante expérience en passager pour ce qui est la bande-annonce d’un hypothétique championnat monotype électrique chez Porsche, dans les années à venir.

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