Pour la première adaptation électrique de son SUV star, il était dit que Porsche ne voulait pas faire les choses à moitié. Le Cayenne est un véhicule unique dans le paysage auto, il est l’un des rares, le seul aux yeux de certains puristes, à avoir concilié esprit sportif et format SUV. Une prouesse qui se paye à prix cher, certes, mais qui contraint également le constructeur à repousser sans cesse les limites technologiques, voire physiques, lorsqu’il s’agit d’embarquer une batterie de plusieurs centaines de kilos.
Bien entendu, la fiche technique du Cayenne, dévoilée il y a quelques mois, fait la part belle aux performances du moteur. Comment ne pas s’extasier devant les 1156 ch de la version Turbo ou encore son couple de 1 500 Nm… des valeurs quasi irréelles pour une voiture réservée au circuit. Autre chiffre parlant : le 0 à 100 km/h s’abat en 2,5 secondes, et le 0 à 200 km/h ne demande que 7,4 secondes : délirant. Alors forcément, devant de telles valeurs, il serait presque indécent de s’intéresser à ce qui est peut-être la partie la moins séduisante du véhicule, du moins en apparence… sa batterie.
Et pourtant, pour ce troisième véhicule électrique (après la Taycan et le Macan), Porsche a voulu changer la donne en matière de pile. Celle-ci est non seulement « conçue » en interne, mais elle est aussi mise en forme dans les usines de la marque allemande en Slovaquie. Comment Porsche a-t-il pensé la batterie de son énorme Cayenne électrique, de quoi est-elle faite et qu’est-ce qui la rend si particulière ? Pour comprendre les secrets de la batterie de la star des SUV de luxe, nous sommes remontés jusqu’à la source, à Horná Breda, à environ une heure de voiture au nord de Bratislava, dans ce que Porsche appelle son « Battery Shop », un lieu qui risque de devenir essentiel dans la transition électrique de la marque de Zuffenhausen.
La batterie la plus ambitieuse des Porsche électriques
Le lieu est aussi gris qu’immense, mais il est surtout très récent. Sortie de terre en un peu plus d’un an après un premier coup de pioche en janvier 2023, l’usine construite en partenariat avec Porsche Werkzeugbau GmbH, a produit son premier module de batterie en mai 2024. L’espace, grand d’un peu plus de 40 000 m², accueille environ 150 personnes (sur deux plages horaires) et 320 robots : leur objectif commun est de mettre en forme la batterie qui équipe le Porsche Cayenne et qui sera intégrée au véhicule à quelques kilomètres de là, dans la banlieue de Bratislava.
Au moment où elle est scellée sur le châssis, la batterie pèse plus d’une demi-tonne et affiche une capacité de 113 kWh, un sacré bébé donc, mais c’est ce qui se passe avant cette étape qui nous intéresse dans le cas présent.
C’est justement tout ce processus qui a lieu dans le « battery shop » d’Horná Streda. C’est là que la matière première de la batterie, les cellules, arrive par palettes. Comme la plupart de ses concurrents, Porsche ne fabrique pas lui-même les cellules de ses batteries, il les achète à des spécialistes. Après avoir fait confiance à CATL pour son Macan, la firme allemande a opté pour des cellules LG au format « pouch », c’est-à-dire rectangulaire.
Un processus industriel complexe et délicat
Chacune de ces cellules est vérifiée et préparée individuellement avant de passer à la phase d’assemblage. Celle-ci va la faire passer d’un bout à l’autre de l’atelier sans que jamais les employés n’aient à la manipuler outre mesure. La majorité des étapes est automatisée, sous le contrôle de personnel qualifié, y compris le passage d’une ligne à l’autre qui se fait soit par le biais d’une chaîne, soit via des petits véhicules autonomes qui circulent seuls dans les allées de l’usine. Ce sont eux qui apportent les pièces nécessaires à chaque étape de la fabrication.
Les étapes les plus critiques sont réalisées par des bras robotiques qui vont manipuler cellules et modules avec une précision chirurgicale. C’est en effet à la Battery shop que les cellules de LG sont associées entre elles pour former des modules. Chacun de ses modules est composé de 32 cellules. Une batterie finalisée comptera en tout 6 modules, soit 192 cellules.
L’intérêt pour Porsche est multiple. Pouvoir intervenir sur chaque cellule individuellement si besoin et pouvoir disposer d’une vue précise du fonctionnement de l’ensemble.
Dans un premier temps, les cellules sont donc empilées sous la forme de huit plaques qui seront séparées par plusieurs filtres. Chacun de ses mini-modules de 32 cellules recevra un câblage approprié avant de passer à une étape incontournable dite de « Housing ». C’est le moment où ces blocs de 32 cellules sont assemblés dans une enveloppe en métal qui forme un module. L’assemblage se fait au laser pour garantir le bon niveau de précision.
C’est aussi lors de cette étape qu’un filtre est appliqué pour protéger les cellules entre elles et qu’un matériau conducteur est inséré entre les cellules pour améliorer la dissipation thermique.
Des méthodes issues de la Formule E
Vient ensuite l’étape de la pose du système de refroidissement. Celle-ci est propre à Porsche et découle directement de ce que le constructeur a imaginé dans la Formule E. Ce laboratoire sur roues a donné des idées à l’équipe d’ingénieurs qui a donc décidé de miser sur deux circuits de refroidissement, un au-dessus et l’autre en dessous du module. Ceux-ci sont évidemment scellés à l’enveloppe métallique pour augmenter leur efficacité et réduire l’épaisseur de l’ensemble. À ce moment du processus, le module est quasiment terminé, il pèse alors un peu plus de 90 kg.
La suite du programme consiste à assembler entre eux six modules pour former le bloc de batterie qui équipera le Cayenne. Mais avant d’en arriver là, un autre bras robotique va prendre la peine de marquer individuellement chaque module. Cette traçabilité est nécessaire pour garantir le suivi et la réparabilité de la batterie. Une fois le dernier assemblage terminé, la batterie est envoyée chez un prestataire Volkswagen à quelques kilomètres de là pour le câblage final. Ce n’est qu’une fois cette dernière opération terminée que l’énorme pile va rejoindre l’usine de Bratislava… et son Cayenne attitré.
Un maximum de contrôle sur la batterie
Si Porsche ne peut se targuer de produire ses cellules, il fait en sorte d’en faire le meilleur usage possible. D’abord en vérifiant leur bon rendement et leur qualité de fabrication, mais surtout en les intégrant de la manière la plus optimale qui soit. Cette volonté de maîtriser une large partie du processus de fabrication de la batterie permet à Porsche d’imposer ses standards et d’optimiser certaines opérations. Ainsi, la marque allemande estime que cette méthode d’assemblage lui permet d’afficher un rendement énergétique supérieur de 7%. Elle lui permet aussi de maîtriser la qualité des batteries produites, mais aussi de bien doser la production. Ainsi, Porsche estime que son battery shop peut sortir 132 modules par heure. C’est-à-dire un rythme moyen de 22 batteries fabriquées toutes les heures lorsque l’usine sera au maximum de ses capacités.
Portrait-robot de la batterie du Porsche Cayenne
Faire une batterie plus performante en utilisant les mêmes cellules que certains de ses concurrents, le pari est osé mais il semble maîtrisé de la part de Porsche. Car sa batterie de 113 kWh a une sacrée mission à assumer : celle d’encaisser les besoins d’un moteur dingue de 800 kW d’une part, mais aussi celle de devoir mouvoir un mastodonte de plus de 2,6 tonnes. Ce n’est pas compliqué, le Cayenne électrique est le véhicule de série le plus lourd jamais produit par Porsche.
Et en autonomie ça donne quoi ?
Compte tenu du poids de la voiture, dépasser les 600 km d’autonomie WLTP relève presque de l’exploit. Et pourtant le Cayenne y parvient dans ses deux déclinaisons (623 km et 642 km). Il faut pour ça l’aide d’un bon aérodynamisme, mais aussi une gestion logicielle complexe de la batterie, ce qui semble là aussi être l’un des points forts de Porsche sur ce SUV.
Outre la puissance de charge rapide de 400 kW (qui n’est pas un record en soi), le Cayenne peut se vanter d’une charge de 10 à 80 % en moins de 16 mn, mais aussi, et là c’est un record, d’une capacité de régénération de 600 kW.
Une batterie unique pour une voiture à part ?
Porsche n’a pas simplement voulu relocaliser la production de ses batteries électriques. Celles du Cayenne sont étudiées pour optimiser au maximum les choix techniques qui ont été faits sur le châssis. Mais en apportant son savoir-faire et son exigence dans l’élaboration de ses modules de batteries, Porsche a également réussi à améliorer leur rendement et leur capacité de refroidissement et in fine leurs performances. Il fallait au moins ça pour accompagner l’une des électrifications les plus surveillées de l’industrie : celle du Porsche Cayenne.
👉🏻 Suivez l’actualité tech en temps réel : ajoutez 01net à vos sources sur Google, et abonnez-vous à notre canal WhatsApp.