Le fabricant de pneus Michelin fournit des pneus d’origine pour sept véhicules électriques sur dix vendus aux États-Unis. Et pourtant, il reconnaît que les conducteurs de véhicules électriques ne devraient pas acheter autant de pneus qu’eux.

Il s’agit d’un défi technologique sur plusieurs fronts. Les véhicules électriques usent les pneus plus rapidement, car ils pèsent plus et leurs systèmes moteurs riches en couple s’arrachent de manière plus persistante au niveau de la bande de roulement.

Michelin envisage un avenir dans lequel ses pneus pourraient être plus chers mais durer beaucoup plus longtemps et avoir beaucoup moins d’impact sur l’environnement. Pour une entreprise construite autour d’un objet portable à durée de vie limitée, c’est une approche inattendue.

« Notre objectif n’est pas seulement de vendre plus de pneus ; nous voulons vendre de meilleurs pneus, de plusieurs manières », a résumé le PDG nord-américain de l’entreprise, Alexis Garcin, lors d’un récent sommet sur le développement durable organisé par l’entreprise à Sonoma, en Californie.

Là-bas, les dirigeants ont confirmé à Green Car Reports que l’entreprise progressait dans le développement d’une technologie de pneus sans air qui pourrait être plus intelligente pour les robots-taxis et autres véhicules autonomes. Il a également fourni une mise à jour sur la manière dont il réinvente efficacement la technologie de rechapage dans un souci de durabilité, permettant au pneu d’origine plus quatre pneus rechapés de fournir jusqu’à un million de kilomètres de service dans les camions commerciaux lourds.

« Si vous commencez à penser que vous souhaitez limiter votre innovation en raison de la prime (de coût), cela pourrait signifier que nous perdons beaucoup d’opportunités », a expliqué Garcin pour expliquer pourquoi Michelin continue d’investir dans les technologies à long terme.

Michelin s’oriente vers des matériaux sans énergie fossile

En attendant, le petit jeu de Michelin pour cette décennie consiste à intégrer davantage de matériaux durables et renouvelables dans ses pneus, et à les faire durer plus longtemps tout en économisant de l’énergie pour les véhicules électriques. Michelin vise 40 % de matériaux renouvelables et recyclables dans tous ses pneus d’ici 2030, en route vers 100 % sans énergie fossile d’ici 2050.

Au Sonoma Raceway, il a également fourni un aperçu sur la route d’une partie de cet avenir avec une technologie de pneus grand public qui entrera probablement en production en 2025.

Le pneu de démonstration Primacy A/S offre au moins 42 % de contenu durable, soit 45 % dans la version présentée. C’est plus du double de ce que ces pneus offrent aujourd’hui, dans un produit qui, selon Michelin, est aussi performant, voire meilleur, que les offres actuelles. Il est fabriqué avec de l’acier recyclé, du noir de carbone recyclé provenant de pneus en fin de vie, avec de la silice provenant d’écorces de riz pulvérisées, ainsi que des résines et des huiles naturelles, notamment celles de l’écorce d’orange pour une plus grande efficacité.

Le caoutchouc naturel représente près d’un cinquième de la composition des pneus des véhicules de tourisme modernes, et Michelin s’efforce de l’extraire de cultures durables comme la guayule dans le sud-ouest américain.

D’autres fabricants de pneus ont présenté des concepts avec des niveaux de contenu durable beaucoup plus élevés, mais ce qui différencie le pneu de démonstration Primacy A/S, c’est qu’il est prêt pour la production.

Michelin a présenté le pneu monté sur un nouveau Ford Explorer. Sur Sonoma Raceway, en termes de bruit, d’adhérence et de performances globales, il semblait que ces pneus pouvaient être interchangeables avec les pneus Michelin Primacy toutes saisons d’origine.

Le pneu vert a été présenté aux côtés de plusieurs véhicules électriques dotés d’installations Michelin d’origine, notamment la Porsche Taycan et le Genesis GV60, soulignant que Michelin considère le facteur de durabilité comme particulièrement important dans les véhicules électriques.

Michelin adopte une approche personnalisée pour optimiser la gamme EV

Les performances et la durabilité des pneus se résument à trois aspects essentiels : la structure du pneu et sa conception centrale, la bande de roulement et le composé. Avec les véhicules électriques, une résistance au roulement plus élevée peut entraîner une perte d’énergie plus importante non seulement lors de l’accélération et de la vitesse de croisière, mais également lors du freinage par récupération, ce qui peut avoir un effet important sur l’efficacité globale des véhicules électriques.

Cyrille Roget, directeur de la communication scientifique et technique de l’entreprise, a souligné à Green Car Reports qu’il s’agit de cartographier les besoins d’usage puis d’optimiser pour avoir le plus faible niveau de résistance au roulement. Il faut beaucoup d’outils de simulation pour fournir une correspondance avec la voiture, puis des séries de tests finaux avec la voiture.

À l’ère des véhicules électriques avec une répartition du poids et une puissance délivrée très différentes, pour accompagner leur poids supplémentaire, cela peut signifier des pneus plus personnalisés.

Véhicules électriques, hybrides et PHEV : les mêmes améliorations en matière de pneus sont nécessaires

« Cela ne change pas tellement la façon dont nous considérons le marché et la façon dont nous concevons les pneus », a déclaré Garcin, lorsque Green Car Reports a demandé ce qui était différent dans la demande de pneus pour les hybrides. « Vous bénéficiez toujours du même effet de ce couple incroyablement élevé et du poids accru du véhicule, de sorte que nous exploitons simplement les mêmes technologies pour accompagner ces tendances, qu’il soit entièrement électrique ou hybride. »

En ce qui concerne le composé, les pneus typiques contiennent plus de 200 ingrédients, et le noir de carbone est l’un des plus importants pour assurer la durabilité et la résistance avec une faible résistance au roulement.

Michelin a créé un consortium appelé BlackCycle dans lequel il cherche à développer une chaîne de valeur localement en Europe autour de matières premières secondaires, notamment le noir de carbone, qui seraient utilisées dans les nouveaux pneus, plutôt que de voir les pneus expédiés à travers le monde.

Relancer la boucle avec du noir de carbone

Cela a conduit à une évaluation de la chaîne d’approvisionnement mondiale du noir de carbone et à la question de savoir si les entreprises pourraient tirer davantage parti de la pyrolyse, qui consiste à les chauffer sans oxygène pour récupérer les composés. Il en résulte du noir de carbone récupéré ainsi que trois types d’huile différents, et un processus n’a été conçu que récemment pour créer du noir de carbone « vierge » – maintenant appelé noir de carbone durable – à partir de l’huile intermédiaire.

« Il y a donc du noir de carbone vierge provenant de l’essence ; il y a récupération du noir de carbone issu de la pyrolyse ; et maintenant vous disposez d’un noir de carbone durable provenant de l’huile de pyrolyse », a résumé Roget. Même l’huile la plus légère peut être utilisée pour créer les résines utilisées dans les pneus.

C’est important car le fabricant de pneumatiques sait qu’il ne sera pas en mesure de remplacer tous les besoins en noir de carbone par le seul noir de carbone récupéré, a expliqué Roget. Le noir de carbone durable boucle efficacement la boucle et met fin au besoin de pétrole pour la fabrication des pneus.

Le noir de carbone par pyrolyse est déjà « très vertueux » sur le plan énergétique dans une opération industrielle, par rapport à la création du produit original, selon Roget, et il a le potentiel d’être beaucoup moins cher. Pendant la pyrolyse, du gaz est capturé, qui peut à son tour être utilisé pour aider à chauffer le four de pyrolyse.

Michelin espère que davantage d’entreprises contribueront à investir dans une base industrielle de pyrolyse. L’entreprise travaille avec Bridgestone sur ce point car, comme le dit Roget, s’ils présentent ensemble les spécifications qu’ils souhaitent pour le noir de carbone récupéré, cela représentera une grande partie de l’industrie.

Goodyear a également déclaré qu’il utilisait du noir de carbone recyclé. Il utilise le noir de carbone de Monolith issu de la pyrolyse dans un pneu de remplacement pour la Tesla Model 3.

Garcin a décrit la collaboration avec Bridgestone comme « une partie d’un plan plus vaste, car nous devons réellement évoluer vers des matériaux 100 % renouvelables et recyclés dans tous nos pneus ».

Les pneus durables nécessitent un meilleur recyclage au-delà de la réutilisation des pneus

Environ 90 % des pneus dans le monde sont recyclés, même si certains marchés africains doivent encore adhérer à cette idée. Michelin et Bridgestone organisent actuellement des projets pilotes sur la manière de créer un système pour ces marchés.

« Il faut obtenir un matériau qui ait la même qualité que le matériau fossile que l’on cherche à remplacer. C’est donc le premier défi », a déclaré Roget.

Par exemple, le PET (polyéthylène téréphtalate) est utilisé comme renfort dans les pneus des voitures particulières, et le PET récupéré directement à partir de bouteilles en plastique peut remplacer celui issu de sources fossiles. Le défi pour les grands utilisateurs potentiels comme Michelin est de savoir comment organiser la collecte de toutes les bouteilles en plastique à acheter comme matière première cohérente à l’avenir.

La récupération et la réutilisation des matériaux doivent également être rentables. Le caoutchouc synthétique, ou caoutchouc butadiène, est « très bon marché aujourd’hui », a déclaré Roget, car il est souvent fabriqué comme produit secondaire de la production d’essence. Bien que l’entreprise travaille sur des moyens de le produire à partir de déchets agricoles, le coût constitue un obstacle.

Selon les informations de la US Tire Manufacturers Association, les polymères synthétiques représentent environ 24 % de la matière des pneus des véhicules de tourisme et des camions légers.

Émissions liées à l’usure des pneus

Enfin, le problème est que les pneus émettent le matériau de leur bande de roulement à mesure qu’ils s’usent, souvent sous la forme de particules, dont certaines sont aéroportées.

Une étude de 2023 de l’Imperial College de Londres a suggéré que, y compris ce qui finit dans le sol et les voies navigables, 52 % de toutes les émissions mondiales de particules des véhicules en 2021 provenaient des pneus et des freins, et non des gaz d’échappement, tandis que dans le monde, 6,6 millions de tonnes de particules d’usure des pneus. sont émis annuellement. Comme la société britannique Emissions Analytics a commencé à le souligner en 2020, les gains de poids des véhicules électriques peuvent entraîner des émissions de pneus colossalement plus élevées.

Roget, de Michelin, est conscient de ce problème et annonce qu’un livre blanc sur le sujet est à venir. Michelin a amélioré cet indicateur de 11 % entre 2010 et 2020, dit-il. Poursuivre ces progrès tout en recherchant de meilleurs matériaux permettra d’obtenir plus de performances avec moins de poids, à la fois au départ et en raison de l’usure de la bande de roulement.

Dans une étude réalisée en 2022 par la plus grande association automobile européenne, l’ADAC, les chercheurs ont découvert que Michelin était le plus faible en termes de poids de composé de bande de roulement perdu par distance parcourue – la mesure qui correspond directement aux particules laissées dans l’environnement.

Tous ces exemples soulignent que la durabilité n’est pas illimitée. C’est une boucle, et tous les points autour de cette boucle doivent être bien pensés. Avec les pneus comme exemple, l’origine des matériaux, où ils finissent, comment ils échouent, l’énergie nécessaire à leur fabrication et les économies d’énergie qu’ils permettent lors de leur utilisation sont autant de considérations.

À mesure que les véhicules que nous conduisons se transforment pour faire partie d’une boucle renouvelable, il n’y a aucune raison de ne pas penser que les pneus sur lesquels nous roulons devraient également se transformer, même si cela implique d’utiliser moins de pneus.

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Michelin a pris en charge les repas et les frais de déplacement liés à la démonstration de sa technologie pneumatique et à l’accès des dirigeants.