En matière de technologie automobile, le carbone semble être le matériau de construction futuriste. Pour cause, il serait moins polluant que l’acier et apparaît dès lors comme une solution au problème de pollution environnementale et d’émissions de gaz à effet de serre causée par les voitures. Utilisé dans la construction de la carrosserie et de l’habitacle de la voiture, le carbone ou fibre carbone est un matériau sombre, noir, rigide, raffiné et résistant à la fois. Ces caractéristiques s’accompagnent d’un poids léger qui réduit son empreinte environnementale. Bien que le carbone présente de nombreux avantages, il demeure toutefois le matériau le plus cher de l’industrie automobile. Dans la suite de cet article, vous allez davantage apprendre sur les voitures carbones.
C'est quoi le carbone sur une voiture ?
Longtemps réservée aux véhicules de Formule 1, la fibre carbone tend de plus en plus à se démocratiser dans l’industrie automobile. Désormais, il est possible de retrouver ce matériau dans des voitures électriques prestigieuses. Également connu sous le nom de fibre de carbone, fibre de carbone tissé, PRFC (polymère à renfort fibre de carbone) ou en anglais CFRP, le carbone est un matériau noir composé de résine époxyde, de polyester, de vinylester et de polyamide.
Renforcé avec des couches de fibre de carbone voiture, le prfc peut contenir d’autres fibres telles que le kevlar, l’aluminium et le titane. En plus de l’industrie automobile, ce matériau est également utilisé dans l’aérospatiale, la construction navale, l’aéronautique et la fabrication des vélos. Le but premier ici est d’obtenir des pièces résistantes et légères, d’où son utilisation principale dans les voitures de sport et de Formule 1. Étant moins polluante que l'acier, la fibre carbone permettrait aussi de réduire l'empreinte thermique des voitures électriques.
Pourquoi du carbone dans les voitures ?
Si les constructeurs font le choix du carbone pour les voitures électriques, c’est pour de nombreuses raisons et voici quelques-unes :
- Le poids léger : le principal avantage de ce type de matériau est qu’il pèse 25 % moins que l’acier et l’aluminium. À cet effet, si les constructeurs remplaçaient toutes les pièces en acier d’une voiture électrique par des matériaux en fibre de carbone, cela permettrait de réduire le poids de ladite voiture d’au moins 300 kg. De plus, il faut savoir que lorsqu’un véhicule thermique est léger, son fonctionnement est plus stable et plus sûr. En effet, la fibre de carbone possède un excellent taux d’absorption d’impact et encaisser mieux une collision que l’acier. Ceci permet d’assurer une meilleure protection du véhicule et de son conducteur.
- Ses performances : en France, les résultats démontrent que pour une réduction de 10 % du poids d’un véhicule thermique, cela réduit sa consommation de carburant de 6 à 8 %, augmente l’accélération de 8 à 10 % et réduit les émissions des gaz à effet de serre de 5 à 6 %.
- Sa haute résistance : comparé à l’acier, la résistance de la fibre de carbone est 20 fois supérieure même à une température de 2000°C. Ceci étant, une voiture carbone aura une plus longue durée de vie à condition qu’elle ne subisse pas un fort impact. Étant donné que ce matériau possède une faible élasticité, il est fort probable qu’il se casse en cas d’impact important, ce qui nécessite de le changer.
- Son côté esthétique : étant un matériau modulable, le PRFC permet de donner une finition esthétique et élégante au véhicule, en plus de cela, les roues en fibre de carbone sont moins bruyantes que celles en acier.
Le carbone : une solution pour tous ?
Pour la petite histoire, c’est à la fin des années cinquante que le carbone fait son apparition dans la construction des véhicules à essence. Toutefois, il faut attendre les années quatre-vingt pour que les constructeurs de voiture à essence commencent à l’utiliser. Le grand public découvre pour la première la fibre carbone via le châssis de la voiture à essence McLaren MP4/1, un modèle de Formule 1 de l’époque. L’année suivante, c’est Lamborghini qui va tester ce matériau sur l’un de ses véhicules, mais les coûts deviennent très vite astronomiques et l’idée abandonnée par le fabricant.
Quelques années plus tard, McLaren va une fois de plus exploiter ce matériau pour construire sa première supercar d’autoroute. À ce jour, de nombreuses marques telles que Diesel utilise ce type de matériau pour leur voiture. Étant un matériau très coûteux, les voitures fabriquées avec de la fibre de carbone sont généralement hors de prix et ne sont pas à la portée de tous. C’est ainsi qu’à leur sortie, la Ferrari F50 et plus tard la Carrera GT coûtaient des centaines de milliers d’euros. Toutefois, l’Alfa Roméo 4C, un coupé sportif avec châssis carbone, viendra révolutionner le secteur avec un prix estimé à 50 000 euros.
Quelques années après, la BMW i3, un modèle électrique apparaîtra avec un prix estimé à 40 000 euros. Avec sa structure en carbone i3, ce modèle plus léger offre une meilleure autonomie et permet de consommer moins d’énergie. En plus d’être plus accessible, cette voiture électrique est un atout majeur dans la lutte aux émissions de carbone.
