La fabrication d’une voiture est à la fois très complexe et coûteuse. Il nécessite des milliers de pièces, y compris entre 60 et 100 capteurs de haute qualité, dont beaucoup sont intégrés au moteur pour garantir que le propriétaire peut identifier et prévenir les problèmes éventuels avant qu’ils n’entraînent des pannes et des réparations coûteuses. Des capteurs sont déployés dans tout le véhicule pour répondre aux normes de sécurité et d’efficacité en constante évolution ainsi que pour répondre aux normes environnementales.
Les capteurs deviennent indispensables
Les capteurs du moteur mesurent la tension, la température du carburant, les niveaux d’oxygène et bien plus encore, garantissant que le véhicule fonctionne à son efficacité maximale. Leur utilisation dans la «voiture connectée» d’aujourd’hui est déjà très étendue et devrait augmenter de façon exponentielle. Dans un rapport de l’année dernière, les consultants Deloitte ont souligné la conviction que d’ici 2030, la moitié du coût d’une voiture sera représentée par son électronique, dont les capteurs à semi-conducteurs constitueront une partie importante. Par conséquent, ces capteurs devront être protégés pour éviter une panne accrue. Deloitte et Gartner prévoient que l’utilisation de capteurs non optiques tels que les capteurs environnementaux, les empreintes digitales, l’inertie et les capteurs magnétiques augmentera à un taux annuel composé de plus de 7%. D’ici l’année prochaine, le contenu en semi-conducteurs d’une voiture sera en moyenne de 600 $ US, calcule Deloitte (bien que pas tous liés aux capteurs).
Certains suggèrent que la solution idéale au coût élevé des réparations automobiles est la protection au niveau du capteur.
La montée en puissance des systèmes avancés d’assistance à la conduite (ADAS) a déjà considérablement élargi la gamme d’applications des capteurs. Les technologies ADAS reposent totalement sur des capteurs pour automatiser ou aider à une multitude de fonctions du conducteur telles que le stationnement, la surveillance des angles morts, le freinage sûr et l’évitement des collisions. La mise en œuvre de l’ADAS, selon Deloitte, croît à un rythme de 24% par an.
Cette croissance de l’application des capteurs augmentera considérablement avec le passage aux véhicules électriques, l’un des développements les plus significatifs dans l’ensemble du secteur automobile. Les gouvernements des économies développées promeuvent désormais activement le basculement. Par exemple, le gouvernement britannique a interdit la vente de voitures diesel ou à essence d’ici 2030. Les véhicules électriques nécessiteront une multiplicité de capteurs dans le cadre d’une nouvelle approche de l’exploitation, de la maintenance et de la durabilité.
Les véhicules sont de plus en plus dépendants des capteurs grâce à l’expansion de l’ADAS et au remplacement de la combustion par des moteurs électriques
En regardant plus loin, une fois que les véhicules autonomes feront partie de la réalité quotidienne, la technologie des capteurs sera aussi essentielle que l’électricité de leurs batteries. Sans caméra, radar et capteurs LiDAR, ces véhicules sont incapables de fonctionner. Quel que soit le véhicule ou sa transmission, le problème demeure qu’avec de nombreux capteurs nécessairement exposés aux éléments, quelque chose est voué à se casser, à fuir ou à devoir être amélioré.
L’augmentation des capteurs est également portée plus récemment par les équipementiers collectant des données de leur flotte sur la route afin de signaler les dysfonctionnements en cas de survenance, ainsi que d’étudier les performances de leurs véhicules. Les données internationales collectées sont ensuite analysées par des entreprises telles que Tesla pour comprendre les performances de leurs produits et systèmes à l’échelle mondiale et pour améliorer la conception et la fabrication des futures voitures.
Lorsque les capteurs échouent
La défaillance des capteurs comporte de multiples risques. La première est que cela entraînera des dommages à la voiture qui entraîneront la nécessité de réparations coûteuses. Des estimations récentes du secteur indiquent que la réparation ou le remplacement de certaines pièces automobiles peut coûter bien plus de 1 000 £ (1 400 $ US). La seconde est que cela rendra la voiture inutilisable même s’il n’y a rien de mal mécaniquement avec le reste du véhicule. L’une ou l’autre éventualité est susceptible de causer des dommages à la marque. Des capteurs défectueux peuvent également infliger des dommages environnementaux importants en provoquant une augmentation des émissions, ainsi que des problèmes de performances et de maniabilité. Il y a aussi le risque de rapporter des données «mauvaises», peu claires ou inexistantes aux équipementiers qui collectent des données sur leur flotte sur la route; cela pourrait avoir un impact négatif sur la conception et la fonctionnalité des futurs produits.
Avec de nombreux capteurs nécessairement exposés aux éléments, quelque chose est susceptible de se briser, de fuir ou de devoir être mis à niveau
Le niveau de défaillance du capteur d’impact sur l’image de marque devient encore plus clair lorsque l’impact probable sur l’automobiliste est pris en compte. Lorsqu’un individu est alerté d’un problème avec sa voiture par un capteur, il a deux options: le faire examiner ou non. Si la faute leur permet de continuer à conduire et qu’il ne leur convient pas d’aller faire vérifier la voiture, ils continueront à conduire la voiture sans savoir quels dégâts ils causent. Les capteurs défectueux augmentent également les niveaux de stress. Les consommateurs penseront que les réparations coûteront très cher ou craindront d’être bloqués si leur voiture tombe en panne sur la route. Alors que la croissance d’ADAS est régulière dans les véhicules, ses caractéristiques fonctionnelles associées deviennent la nouvelle norme sur le marché automobile. La dépendance des consommateurs et leurs attentes vis-à-vis de ces fonctionnalités pour être pleinement fonctionnelles ont augmenté. Ce dernier fait qu’il est vital que les capteurs soient durables afin d’éviter les conséquences néfastes en cas de détérioration et surtout pour préserver la confiance des consommateurs.
Alors que les véhicules deviennent de plus en plus dépendants des capteurs grâce à l’expansion de l’ADAS et au remplacement de la combustion par des moteurs électriques, les fabricants peuvent chercher à rassurer les consommateurs en offrant des périodes de garantie prolongées dans le but d’étendre leur part de marché. Cela peut donner confiance à certains acheteurs potentiels, mais aucune garantie ou garantie ne sera aussi efficace sur le marché que la technologie qui prolonge la durée de vie des appareils et des systèmes de chaque véhicule.
Protection au niveau du capteur
Certains suggèrent que la solution idéale au coût élevé des réparations automobiles est la protection au niveau des capteurs, y compris les revêtements imperméables aux liquides par opposition à l’étanchéité mécanique ou aux revêtements conformes, qui peuvent se dégrader lorsqu’ils sont exposés à la chaleur ou aux vibrations. Une protection durable peut être fournie à l’aide de la dernière technologie de nanorevêtement qui lie chimiquement le revêtement sur l’ensemble de carte de circuit imprimé (PCBA) pour donner une durabilité thermique exceptionnelle. Cette solution l’emporte sur les joints mécaniques, qui ajoutent du poids supplémentaire et nécessitent plus d’espace, réduisent l’efficacité énergétique du véhicule et empêchent l’innovation automobile.
Des solutions avancées mais pratiques telles que les revêtements imperméables aux liquides peuvent permettre aux fabricants de rendre les capteurs réparables afin qu’ils ne nécessitent plus de remplacement. Cela augmentera la fiabilité des véhicules, un facteur essentiel dans les considérations des acheteurs de voitures. Cela garantira également que les véhicules sont durables et respectueux de l’environnement. Cela permettra aux constructeurs de mieux comprendre les performances de leur flotte sur la route et d’améliorer la conception des futurs véhicules à un moment où l’ensemble du marché automobile est soumis à un examen minutieux.
À propos de l’auteur: Simon Vogt est directeur commercial de la société de développement de nanotechnologies P2i
