Le dynamisme québécois dans le domaine du véhicule électrique : des projets innovateurs de nos industriels développés par l’ITAQ

Le domaine du transport avancé est en pleine évolution. Il s’inscrit dans une perspective de développement durable visant à diminuer l’impact négatif des transports sur l’environnement. En effet, on reconnaît que le transport est responsable de plus de 40 % des émissions de gaz à effet de serre au Québec et qu’il est crucial de développer des alternatives au pétrole.

Les industriels québécois regorgent d’idées. Ils connaissent très bien les besoins du milieu, mais recherchent du soutien technique et financier pour faire naître leurs projets d’innovation dans un domaine souvent nouveau : l’efficacité énergétique dans les transports. À l’Institut du transport avancé du Québec, nous accompagnons la PME dans tout le processus, de l’idée à la commercialisation en leur fournissant les outils nécessaires à la réalisation de leurs projets.

Développer ensemble pour mieux réussir

L’ITAQ offre le savoir-faire et l’expertise de son équipe multidisciplinaire possédant une grande connaissance du milieu du transport avancé ainsi qu’une expertise pointue dans le développement de solutions technologiques, notamment la conception de systèmes électriques et mécaniques, le prototypage, l’instrumentation, le contrôle, la certification et les essais.

L’ITAQ dispose également d’un laboratoire en propulsion avancée unique au Canada. Ces infrastructures orientées vers le développement des technologies du transport de demain sont mises à la disposition des gens de l’industrie, sans aucuns frais de location.

Développement et commercialisation d’un véhicule électrique modulaire en aluminium

Fondée en 1993, PRÉCICAD est une entreprise de Québec qui se spécialise dans le développement de produits. Elle se compose d’une équipe multidisciplinaire d’ingénieurs, de techniciens en conception mécanique et de designers industriels.

C’est en 2007 que PRÉCICAD a su profiter avantageusement d’un premier client et laboratoire comme Aluminerie Alouette de Sept-Îles, pour développer un tout nouveau véhicule utilitaire entièrement électrique, dont il assura la conception, la fabrication et la commercialisation.

Le Kargo Light est un véhicule électrique de conception 100 % en aluminium, destiné au transport de personnes et d’équipements. Profitant avantageusement de l’aluminium, ce véhicule est léger, robuste, écologique et résistant à la corrosion. La partie arrière est aussi modulaire de sorte qu’il est possible d’adapter le véhicule aux besoins spécifiques des usagers. Son système d’interchangeabilité des bacs à batteries peut rendre le véhicule indépendant des longues périodes d’attente lors de la recharge de celles-ci à partir d’une prise électrique murale.

Fort de son expertise en propulsion électrique, l’ITAQ a développé le système électrique du prototype. « Il y a eu une très belle synergie entre notre équipe et celle de Précicad », de dire François Adam, ingénieur électrique à l’ITAQ. « Après l’installation du prototype, nous avons effectué un transfert technologique vers les ingénieurs de Précicad afin qu’ils puissent prendre en main la future génération de leur véhicule », ajoute ce dernier.

« Aujourd’hui, le Kargo Light est commercialisé et nous sommes fiers de notre innovation 100 % québécoise , conclut Pierre Dion, directeur de Précicad.

Le travail remarquable et la créativité appliquée à ce projet lui ont valu en octobre 2009, le Grand Prix de l’Innovation Rio Tinto Alcan de l’Association des manufacturiers d’équipements de transport et de véhicules spéciaux (AMETVS).

Développement d’un véhicule minier 100 % électrique

PEDNO, une entreprise du Saguenay oeuvrant dans l’industrie forestière et de la construction depuis une quinzaine d’années, est un très bel exemple d’entreprise innovante. Consciente des besoins des exploitants miniers aux prises avec des coûts de ventilation souterraine extrêmement élevés, PEDNO a lancé le développement d’un véhicule électrique souterrain conçu pour le transport de passagers dans les mines.

Le défi était de taille! Un tel véhicule n’existait pas sur le marché. Le cahier des charges du véhicule était très exigeant : environnement difficile, pente à 26 %, vitesse de 20 km/h sur le plan horizontal et incliné, récupération de l’énergie cinétique lors de la descente et du freinage, quatre roues motrices et autonomie de plus de 40 km.

PEDNO a travaillé en collaboration avec Précicad, qui a effectué le design et la partie mécanique du Minautor, et l’ITAQ, qui a développé la propulsion électrique. « L’ITAQ nous a, dès lors, offert un excellent appui, totalement gratuit, dans le montage d’une demande de subvention de près de 50 000 $ », déclare avec engouement M. Duperré, président de PEDNO. Le programme de soutien à l’intensification technologique du ministère du Développement économique, de l’Innovation et de l’Exportation a ainsi couvert tous les honoraires de l’ITAQ dans ce projet.

À la suite de la phase de développement et de prototypage, des essais ont été réalisés sur dynamomètre pour valider la demande en courant dans une pente abrupte. Le véhicule a ensuite été instrumenté et testé dans des conditions hors routes difficiles afin d’effectuer des ajustements. « Nous étions prêts pour commencer les essais dans une mine », ajoute François Adam, ingénieur électrique à l’ITAQ, très fier de cette belle réalisation d’équipe.

Ce projet est une très grande réussite tant au niveau technologique que financier. Le soutien apporté par le ministère dans les projets d’innovation est très intéressant. « Les PME qui souhaitent innover devraient s’informer auprès d’un Centre collégial de transfert de technologie œuvrant dans leur domaine avant de procéder. Elles en tireront des bénéfices incroyables, de l’expertise pointue, de l’écoute et des conseils et, de surcroît, une aide financière », conseille Véronique Lamy, coordonnatrice aux projets et aux communications à l’ITAQ.

La Chine : futur géant du véhicule électrique?

Nos industriels en mission au 25e Symposium du véhicule électrique (EVS-25)

Il faut savoir que la Chine est devenue le plus grand marché et le plus grand producteur de véhicules automobiles au monde en 2009, avec une production et des ventes annuelles de près de 14 millions de véhicules. Son objectif est que, d’ici 2015, les véhicules à énergies nouvelles représentent 30 % de la production totale des véhicules.1

Le Québec doit donc se positionner dès aujourd’hui et engager des relations d’affaires qui auront des retombées à la fois pour le Québec et pour le Canada.

L’ITAQ fut mandaté par le ministère du Développement économique, de l’Innovation et de l’Exportation (MDEIE) afin de piloter une mission technicoéconomique à Shenzhen, en Chine, du 5 au 9 novembre 2010 au prestigieux symposium. EVS est le rendez-vous international de tous les acteurs de la technologie hybride et électrique et est couru par les milieux industriels, institutionnels et de la recherche. Avec ses 45 000 m2 de superficie d’exposition et ses centaines de véhicules électriques en exposition dont plus de 60 autobus chinois électriques, ce salon était de loin le plus grand jamais réalisé. « EVS-25 était impressionnant! Il était à l’image d’une Chine résolument engagée dans une transition vers le transport écologique », a constaté Hugo Marsolais.

Le Québec constituait de loin le plus important contingent parmi la délégation canadienne. Au total, seize personnes issues d’entreprises privées comme TM4, MEP Technologies, Précicad, Show Canada, LITO Green Motion, de centres de recherche tels que l’IREQ et l’ITAQ ainsi que le CNTA, ont toutes eu des échanges très fructueux avec des compagnies chinoises et internationales.

Stratégiquement situé, le pavillon canadien offrait une excellente visibilité. Les kiosques Québec-ITAQ et TM4 étaient très bien placés, juste en face de BYD, le fabricant chinois le plus avancé sur le plan de la mise en marché de véhicules électriques.

Tous les participants se sont dits extrêmement satisfaits tant pour l’organisation que pour les entreprises rencontrées à Shenzhen. Les participants ont profité des nombreux appuis offerts par l’ITAQ, le MDEIE et le Consulat général du Canada à Guangzhou, notamment pour des services d’interprétariat, la réservation d’un espace au salon, la réalisation d’outils de communication, l’organisation de visites d’entreprises chinoises. « Merci pour l’excellente organisation de la mission, une belle équipe, de belles rencontres et assurément un fort retour sur l’investissement », a déclaré avec engouement Jean-Pierre Legris de LITO Green Motion.

Par ailleurs, les participants ont bénéficié d’un soutien technique de l’ITAQ sur place. « Nous avons accompagné nos clients dans leur processus de veille technologique, notamment en matière de motorisations avancées et d’infrastructures de recharge », a fait remarquer Bruno Pilon, ingénieur électrique à l’ITAQ et accompagnateur de la délégation.

Aux dires de tous, cette mission fut un succès. Elle a permis de développer de nombreux liens d’affaires et a confirmé les choix technologiques des entrepreneurs. L’ITAQ travaille déjà sur la prochaine mission EVS-26 : un rendez-vous pour mai 2012 en Californie à ne pas manquer!

Modélisation et simulation de systèmes électriques dans le transport alternatif : un incontournable

Les récents développements dans les batteries, les motorisations et d’autres composantes de systèmes de propulsion avancée pour véhicules hybrides, électriques et piles à combustible ont ouvert de nouvelles opportunités à l’amélioration des performances et de l’efficacité énergétique des véhicules mais ont, en même temps, accru la variété et la complexité de tels systèmes.

Aujourd'hui, l’industrie du développement du transport passe inévitablement par une simulation préliminaire, quel que soit le stade de développement du véhicule ou de sa composante. Les outils de simulation ont des avantages indéniables puisqu'ils permettent de détecter des erreurs de conception ou de requis tôt dans le processus de design. À ce stade, la correction a des impacts mineurs sur les coûts et le temps de développement. Détectées trop tard, comme au stade du prototypage ou de la mise en marché, ces erreurs peuvent avoir des conséquences néfastes sur les délais et les coûts de production.

L’ITAQ développe présentement une expertise en modélisation et en simulation de véhicules et de sous-systèmes en transport avacé. L’Institut dispose d’outils informatiques récents et performants sur plateformes Matlab et Simulink permettant en autres :

• l’évaluation de performances en fonction de requis;
• la validation virtuelle d’un cahier des charges;
• la simulation d’un cycle en incluant les émissions ou la consommation électrique en considérant d’autres facteurs comme l’optimisation de l’utilisation des accessoires (p. ex. les camions à ordures);
• la comparaison de divers types de stockages d’énergie (ultracondensateurs, batteries de chimie diverses, accumulateurs hydrauliques, volants d’inertie);
• l’élaboration et la validation des stratégies de contrôle.

Alors que la concurrence force les entreprises à commercialiser des produits rapidement, la simulation permet d’économiser temps et argent.

Travailler avec un CC TT : des avantages financiers pour les entreprises

L’ITAQ étant un Centre collégial de transfert de technologie affilié au Cégep de Saint- Jérôme, les entreprises travaillant avec l’ITAQ bénéficient du crédit d’impôt pour adaptation technologique leur permettant de recouvrer 40 % des frais engagés dans leur projet. Elles ont également accès à des programmes de subvention spécifiques tels que le Programme d’aide à la recherche technologique ou le soutien à l’intensification technologique du MDEIE.

Note

1- Source : Consulat général du Canada à Guangzhou, Chine.