[L’instant tech] L’arsenal de STMicroelectronics pour se faire une place dans les voitures électriques

Impossible de la rater. La réplique toute électrique d’une Mustang de 1967 à la carrosserie noire rutilante a aimanté les regards au salon Electronica, mi-novembre à Munich. Que venait-elle faire sur le stand de STMicroelectronics ? Frime, racolage, erreur de parking ? Rien de cela. Fabriquée par le britannique Charge Cars, l’auto embarque nombre de composants fournis par l’expert franco-italien des semi-conducteurs. Et illustre à lui seul le positionnement de l’entreprise dans ce secteur prometteur.

«C’est un marché énorme qui s’ouvre pour l’électronique», observe Daniel Derrien, application manager de STMicroelectronics, qui rappelle que «les voitures embarquent de plus en plus d’électronique». Deux tendances tirent cette demande nouvelle : les systèmes d’info-divertissement plus élaborés, faisant la part-belle au logiciel et tendant à faire des véhicules des smartphones sur roues, et la conversion à l’électrique.

L'atout carbure de silicium

«On fournit une grosse partie, si ce n’est l’intégralité, des composants électroniques permettant de faire rouler une voiture électrique», estime Stephan Renault, responsable des applications automobiles pour STMicroelectronics en Chine. De la recharge de la batterie du véhicule à l’alimentation de son moteur et de ses équipements, de nombreux composants d’électronique de puissance sont requis pour convertir les tensions électriques.

Pour y parvenir, l’entreprise s’appuie sur un matériau clé, le carbure de silicium, permettant de limiter les pertes de courant lors des conversions de tension. « Nous ne sommes pas les seuls à maîtriser cette technologie, mais nous sommes en avance », veut croire Philippe Simonnet, ingénieur de l’entreprise.

Capitalisant sur cette avance, ST intègre le matériau dans tous ses composants d’électronique de puissance : chargeur embarqué, permettant de convertir la tension de la borne à celle de la batterie ; microcontrôleurs pour alimenter les équipements à bord ; convertisseur de courant alternatif en continu pour faire le lien entre batteries et moteurs.

Devant une boîte métallique dotée de prises massives et découpée pour laisser apparaître des circuits intégrés, Dominico Nardo explique que l’usage du carbure de silicium dans ce convertisseur – installé entre la batterie et le moteur – doit permettre de «conduire plus longtemps avec une batterie identique, tout en gagnant en couple et accélération». En réduisant les pertes de courant, il affiche une efficacité 8 à 12% supérieure à un composant classique.

Idem du côté du chargeur embarqué, où le carbure de silicium permet, outre une meilleure efficacité, de limiter la montée en température lors de la charge, d’avoir une installation plus compacte et plus légère. La borne de recharge bidirectionnelle domestique développée par la "Software République" (sorte d'équipe de France du logiciel créée avec Renault), à laquelle est reliée la voiture exposée sur le stand, intègre elle aussi des composants de carbure de silicium fournis par ST.

Microcontrôleurs et capteurs

Côté gestion des équipements, STMicroelectronics mise sur la centralisation des commandes avec une puce nouvelle génération, Stellar, présentée comme une alternative aux multiples boîtes réparties dans le véhicule pour gérer les lève-vitres électriques, essuie-glaces, éclairages et autres équipements. En regroupant ces différentes applications sur un même cœur, l’entreprise promet de gagner du poids et des coûts de fabrication. Elle assure aussi que cette boîte unique consomme beaucoup moins d’énergie que la multitude de microcontrôleurs répartis dans une voiture habituellement.

Cette approche, visant à moderniser l’architecture même des véhicules, se retrouve dans le système de fusibles électroniques développé par ST. En remplaçant les fusibles conventionnels, l’entreprise promet de réduire de 10 à 15 kilos le poids de ces installations… et de surveiller en permanence la santé de la voiture. « Les informations de courant, de tension et de température sont connues dans tout le véhicule, présente Philippe Dupuy, responsable de l’architecture de distribution de la puissance. Cela permet notamment de détecter des fuites d’énergie et d’éviter que la voiture se décharge lorsqu’on ne l’utilise pas. » Surtout, ces dispositifs sont en mesure de se réinitialiser tous seuls après avoir sauté. Mettant fin au remplacement des fusibles grillés après un dysfonctionnement.

Le positionnement de STMicroelectronics dans l’électronique de puissance des véhicules électriques ne l’empêche pas de s’attaquer aux équipements eux-mêmes qui, dans toutes les autos, gagnent en complexité et intègrent de plus en plus d’électronique. C’est le cas par exemple des systèmes voués à alerter le conducteur en cas d’endormissement, prévus pour devenir obligatoires. « Nous avons développé un capteur d’image capable à la fois du surveiller le conducteur en infrarouge et d’observer l’ensemble de l’habitacle en couleur, présente Yann Sebylan, responsable du projet. Cela pourrait permettre de vérifier que les ceintures sont bien attachées, d’adapter la climatisation ou encore d’alerter si on a oublié un bébé en sortant. »

Le dispositif pourrait même permettre, selon le souhait des constructeurs qui l’intègrent, de réaliser des visioconférences depuis sa voiture. « Un traitement interne dépollue l’image pour garantir une bonne qualité, continue l’expert. Nos travaux de R&D visent à diminuer la taille de la puce pour faciliter son intégration dans le véhicule, tout en atteignant les meilleures performances possibles. » Une philosophie qui devrait aider STMicro à creuser sa niche. Et à se positionner en fournisseur clé de la mobilité de demain.