La solution des 1126 kilomètres : pourquoi Ford a tué le F-150 électrique

L’expérience est terminée. Après des années à tenter de convaincre les propriétaires de camions que s’arrêter tous les 100 miles pour recharger lorsque le remorquage de lourdes charges faisait « partie de l’aventure », Ford a officiellement débranché le F-150 Lightning entièrement électrique.

Dans un changement étonnant annoncé cette semaine, les responsables de Ford ont confirmé que même si la plaque signalétique Lightning peut survivre, l’architecture purement électrique du véhicule à batterie (BEV) est abandonnée. Son successeur sera un Véhicule électrique à autonomie étendue (EREV) : un camion entraîné par des moteurs électriques mais transportant un générateur de gaz embarqué pour recharger la batterie à la volée.

La promesse ? 700 milles d’autonomie totale et remorquage « sans compromis ».

“Les clients typiques passeront neuf jours sur dix uniquement avec l’électricité”, a expliqué un dirigeant de Ford. “Il sera capable de remorquer avec une autonomie sans compromis, ce qui est important pour les propriétaires de camions.”

Il ne s’agit pas simplement d’un changement de produit ; c’est une concession à la physique. Voici pourquoi Ford n’a eu d’autre choix que de ramener le réservoir d’essence.

La physique de l’échec : pourquoi les camions purement électriques ne peuvent pas remorquer

Pour comprendre pourquoi le Lightning a échoué en tant que camion de travail, il faut examiner le problème de la densité énergétique.

Les voitures particulières bénéficient de l’aérodynamisme. Ce n’est pas le cas des camions. Lorsque vous attachez une remorque fourgon de 7 000 lb à un camion, la traînée aérodynamique devient la force dominante consommant de l’énergie, doublant ou triplant souvent la consommation à vitesse d’autoroute.

Les mathématiques de la densité énergétique

• Essence : ~\12 000 Wh/kg
• Batterie Li-Ion : ~250 Wh/kg

L’essence est près de 50 fois plus dense en énergie en poids que les batteries actuelles. Dans une voiture de banlieue quotidienne, cela n’a pas beaucoup d’importance car l’énergie nécessaire pour déplacer une berline élégante sur 30 miles est faible. Mais remorquer une brique dans le vent nécessite une puissance de sortie massive et soutenue.

Lorsqu’un F-150 Lightning standard remorque une charge importante, sa portée passe de 320 milles à environ 100-120 milles. Pour un entrepreneur ou quelqu’un qui remorque un bateau jusqu’au lac, cette angoisse d’autonomie fonctionnelle rend le véhicule inutile.

Pour atteindre une « vraie » autonomie de remorquage de 300 milles avec un véhicule électrique pur, Ford devrait essentiellement doubler la taille de la batterie pour la porter à plus de 250 kWh. Cela permettrait :

1. Ajoutez des milliers de kilos de « poids parasite » (poids qui consomme de l’énergie juste pour se déplacer).
2. Poussez le prix du camion bien au-dessus de 100 000 $.
3. Réduire la capacité de charge utile à près de zéro.

La solution EREV : le meilleur des deux mondes ?

La nouvelle stratégie de Ford reflète le Ram 1500 Ramcharger, qui a récemment fait ses débuts avec une architecture similaire. Ce n’est pas un hybride traditionnel.

Dans un hybride traditionnel (comme une Prius ou un F-150 PowerBoost), le moteur à essence se connecte mécaniquement aux roues. Dans un EREV, le moteur à gaz agit uniquement comme un générateur (groupe électrogène). Il n’y a pas de liaison mécanique entre le moteur et les roues.

Comment ça marche

1. Entraînement électrique : Les roues sont toujours entraînées par des moteurs électriques à couple élevé, préservant le couple instantané et l’expérience de remorquage en douceur d’un véhicule électrique.
2. La batterie : Une batterie plus petite (probablement 90 à 100 kWh au lieu de 131 kWh) offre environ 100 à 150 miles d’autonomie électrique pure pour les tâches quotidiennes comme les déplacements domicile-travail ou les courses sur un chantier.
3. Le générateur : lorsque la batterie descend en dessous d’un certain seuil (ou lorsque le « mode remorquage » est activé), un moteur à essence tourne pour produire de l’électricité, alimentant directement les moteurs ou rechargeant la batterie.

Cette architecture résout les deux plus gros problèmes des camions électriques : le coût et l’autonomie de remorquage.

En réduisant la batterie, Ford réduit environ 10 000 à 15 000 $ de la nomenclature. Ils remplacent ensuite ce coût par un moteur à combustion interne bon marché et produit en série. Le résultat est un camion qui se conduit comme un véhicule électrique mais qui se nourrit comme un diesel lorsqu’il a besoin de fonctionner.

Le pivot du « Projet T3 »

Pendant des années, Ford a présenté le « Projet T3 » (Trust The Truck) comme son « Millennium Falcon », une plate-forme futuriste dédiée aux véhicules électriques. Il semble maintenant que T3 se soit transformé en cette plate-forme EREV ou ait été usurpé par celle-ci.

Ce pivot reconnaît une dure vérité : La technologie des batteries ne s’améliore pas assez rapidement pour battre la densité énergétique de l’essence pour le transport lourd.

Alors que les batteries à semi-conducteurs promettent 500 Wh/kg en laboratoire, il leur faudra des années avant d’être produites en série à l’échelle automobile. Ford ne peut pas se permettre de perdre le marché des camions au profit de Ram ou du Silverado EV de GM (qui s’en tient aux batteries massives pour l’instant) en attendant une percée en physique.

La concurrence : Ram avait raison

Ford admet effectivement que la société mère de Ram, Stellantis, a fait le bon choix plus tôt. Le Ram 1500 Ramcharger annoncé l’année dernière utilise exactement la même architecture que Ford adopte actuellement, et les spécifications donnent un aperçu de ce à quoi ressemblera le nouveau F-150.

• Spécifications du chargeur Ram :
  • Batterie : 92 kWh (refroidi par liquide)
  • Générateur : V6 Pentastar de 3,6 L (puissance soutenue de 130 kW)
  • Autonomie : 690 miles au total (145 électriques + 545 essence)
  • Remorquage : 14 000 lb

Si Ford vise « plus de 700 milles », ils tentent clairement de dépasser le chiffre de 690 milles de Ram. Idéalement, Ford utiliserait une configuration similaire, associant peut-être une batterie d’environ 90 kWh à un moteur à haut rendement comme l’EcoBoost de 2,3 L ou une variante à aspiration naturelle optimisée uniquement pour la production d’énergie en régime permanent.

La différence critique ici est la taille du générateur. Le générateur de 130 kW du Ramcharger est suffisamment puissant pour maintenir la vitesse sur autoroute pendant le remorquage, même si la batterie est épuisée. C’est la « sauce secrète » d’un EREV de remorquage : le moteur à essence doit être suffisamment gros pour supporter la charge continue, pas seulement la charge moyenne.

Le piège du « range ballonnement »

Ce changement met également en évidence une prise de conscience croissante de l’industrie concernant le « Range Bloat ». Pour qu’un camion purement EV puisse remorquer 300 miles, vous avez besoin d’une batterie approchant les 200+ kWh (comme le pack projeté du Chevrolet Silverado EV).

Il s’agit d’une inefficacité massive dans l’allocation des ressources. Une batterie de 200 kWh consomme suffisamment de lithium, de cobalt et de nickel pour construire :

• Deux EREV de type Ramcharger (90 kWh chacun).
• Quatre modèles 3 standard (50 kWh chacun).
• Cent hybrides légers (2 kWh chacun).

En installant une batterie de 200 kWh dans un seul camion qui n’utilise que 10 % de cette capacité pour la conduite quotidienne, l’industrie gaspille techniquement l’approvisionnement mondial limité en batteries. L’approche EREV est sans doute plus durable pour cette classe de véhicules : elle électrifie 95 % des kilomètres parcourus (le trajet quotidien) sans transporter des milliers de livres de capacité de batterie « poids mort » qui n’est nécessaire que pour le trajet annuel en voiture.

Le test de la réalité à 19 milliards de dollars

Le pivot a un prix élevé. Ford a annoncé une dépréciation potentielle de $19,5 milliards liée à ses investissements dans les véhicules électriques. C’est un aveu que les capitaux investis dans les usines purement BEV et les usines de batteries ont été mal alloués sur la base de courbes d’adoption trop optimistes.

Cependant, le marché boursier récompense souvent de telles « arnaques ». En réduisant les pertes sur un produit que les consommateurs n’achetaient pas (le pur EV Lightning) et en se tournant vers un produit qu’ils achèteront (un EREV de 700 milles), Ford aligne son ingénierie avec le portefeuille de ses clients.

Est-ce la fin du camion purement électrique ?

Pas nécessairement, mais c’est la fin du camion EV pur à usage général.

Les petits camions électriques de style de vie (comme le Rivian R1T pour le camping ou le Cybertruck pour… quoi que fassent les propriétaires de Cybertruck) utiliseront des architectures purement BEV car leurs propriétaires remorquent rarement de lourdes charges sur 500 miles.

Mais pour le segment des « camions de travail », le cœur de métier de Ford, l’EREV constitue la solution d’ingénierie supérieure. Il dissocie la production d’électricité (gaz) de la fourniture d’énergie (moteurs électriques), permettant au moteur de fonctionner constamment à son régime d’efficacité maximal, plutôt que de monter et descendre en fonction du trafic.

La décision de Ford de promettre « 700 miles » est une réponse directe à l’anxiété liée à l’autonomie qui a tué le premier Lightning. En conservant la propulsion électrique mais en ramenant le réservoir de carburant, Ford parie que les acheteurs de camions ne se soucient pas autant de « sauver la planète » que de se rendre au camping sans s’arrêter une heure dans un parking Walmart.

Ils ont presque certainement raison.