12 septembre 2016

La part d'aluminium augmente dans les voitures, mais il n'y remplacera pas totalement l’acier

Une étude de Ducker Worldwide estime que la part des alliages d'aluminium dans l’automobile va augmenter de 30% dans les 10 ans à venir. Mais il n’est pas prévu d’arrivées massives de caisses en blanc tout aluminium.

Les alliages d'aluminium sont déjà présents dans tous les organes de l’automobile, que ce soit les groupes motopropulseurs, les suspensions, les roues et bien sûr la coque et les ouvrants. L’étude de 2016 de Ducker Worldwide révèle que le véhicule particulier qui embarque la plus grande masse du métal léger est le Range Rover (610 kg) suivi du Range Rover Sport (580 kg) et de la Jaguar F-Pace (420 kg), puis des Jaguar XF et XE, Audi Q7, Mercedes Classe S et BMW Série 7 et 5. La moyenne générale est de 156 kg, par exemple la Volvo V40, l’Audi Q1 ou la Peugeot 5008. Les deux derniers véhicules de ce classement sont le Dacia Duster et la Smart Fortwo avec 62 kg.

Entre 2012 et 2016, la part d’aluminium a principalement progressé dans la caisse en blanc et les ouvrants. En termes de fabrication, le taux de pièces coulées a baissé de 8% en masse (66% au lieu de 73 %) au profit de celui des tôles qui est passé de 13 à 18%. Ces tôles sont surtout employées pour la carrosserie et les ouvrants dans les segments C, D et E. Les pièces forgées et extrudées représentent respectivement 5% et 11%.

L’étude estime que le poids d’aluminium dans chaque voiture passera à 170 kg en 2020 et à environ 190 kg en 2025. La part d'alliage léger augmenterait surtout sur la caisse en blanc, les ouvrants et les suspensions.

Il n’y a donc pas de raz-de-marée de l’aluminium dans l’automobile malgré le difficile challenge de baisse des émissions de CO2 qui impose une baisse du poids. Le développement des aciers Ultra Haute Limite Elastique permet aux aciéristes de conserver la plus grande part de matière sur la caisse avec un rapport résistance élastique/densité plus favorable que celui de l’aluminium : il est en effet de 190 MPa (1500 MPa/7,8) contre 130 MPa (350 MPa/2,7) pour l’aluminium.

La part d’aluminium progresse pour des pièces de carrosserie car les tôles d’acier ne peuvent pas être plus minces ou pour des poutres extrudées en raison d’une capacité de formage supérieure à celle des UHLE. Les deux métaux seront ainsi de plus en plus souvent combinés, ce qui est désormais possible avec des liaisons collées puis rivetées ou vissées sans risque de corrosion. Nous constatons également quelques intégrations de polymère renforcés de fibres longues, voire renforcés de fibres de carbone dans les caisses des voitures onéreuses. Ce dernier composite ne pourra être employé en plus grande série que si l’industrie réussit à mettre au point de nouvelles méthodes de fabrication qui feront baisser son coût, par exemple suite au projet FORCE.


  Yvonnick Gazeau

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