Les dessous de la plateforme PPE

La Premium Platform Electric (PPE), dédiée comme son nom l’indique aux véhicules électriques, est née de la collaboration entre Porsche et Audi. Pour la mettre au point, les deux fleurons allemands se sont réunis sur le site d’Hemmingen, sis entre Zuffenhausen et Weissach. «Dans un premier temps, nous avons déterminé le travail que les ingénieurs d’Audi réaliseraient, les tâches que les employés de Porsche accompliraient et le labeur que les deux constructeurs réaliseraient conjointement», se souvient Jörg Kerner, responsable de la gamme Macan. Bien évidemment, les constructeurs d’Ingolstadt (Audi) et de Zuffenhausen (Porsche) ayant des approches différentes de l’automobile, ils ont été forcés de faire des concessions: «Nous nous sommes battus pour mettre au point la solution qui nous convenait le mieux mais bien évidemment, il nous a parfois fallu faire des compromis, ce qui n’est pas toujours une mauvaise chose», s’amuse Jörg Kerner. Qui détaille: «Au total, ce ne sont pas moins d’une vingtaine de directeurs et plusieurs centaines d’ingénieurs qui ont été impliqués dans le développement de ce nouveau châssis dédié aux véhicules électriques.»

Si Audi et Porsche ont été les seuls constructeurs engagés dans le processus de développement, les autres marques du groupe Volkswagen pourront néanmoins se servir elles aussi de cette nouvelle plateforme. Qui jouira donc de plusieurs empattements et accueillera plusieurs configurations de moteurs, de trains roulants et de batteries. Pour l’heure, seuls le récent Audi Q6 e-tron et le nouveau Porsche Macan de seconde génération (lire Premier Contact en pages 10 & 11) utilise la PPE. Focus sur la technique du nouveau SUV de Zuffenhausen.

Mécaniquement différent

Si le Macan 4 et le Macan Turbo ont tous deux recours à des machines synchrones à aimantation permanente de dernière génération, «les différents moteurs qu’ils utilisent sont différents, pas seulement en matière de logiciel, mais aussi en termes de mécanique», explique Kerner. En effet, si le moteur de l’essieu avant est identique sur les deux variantes, les machines installées entre les roues arrière sont spécifiques au modèle sur lequel elles sont posées. Ainsi, le moteur arrière du Macan 4 profite d’un diamètre de 210 mm et d’une longueur active de 200 mm, tandis que celui du Macan Turbo est plus grand puisqu’il mesure 230 mm de diamètre pour une longueur active de 210 mm. Ces unités ne se distinguent pas seulement par leur taille, leur technique est également différente: si les enroulements servant à véhiculer les courants électriques à l’intérieur de la machine arrière du Macan 4 sont disposés comme une épingle à cheveux en forme de U, ils prennent en revanche la forme d’un I sur le moteur arrière de la variante Turbo.

Côté puissance, le moteur avant, identique sur les deux versions, développe à lui seul jusqu’à 175 kW (238 ch). La machine arrière fait 280 kW (380 ch) sur le Macan 4 et 470 kW (639 ch) sur le Macan Turbo. Comme déjà dit dans le Premier Contact du Macan (lire en pages 10 & 11), la puissance combinée du Macan 4 est de 285 kW (387 ch) et celle du Macan Turbo de 430 kW (584 ch). Celles-ci peuvent grimper jusqu’à 300 kW (408 ch) dans le Macan 4 et jusqu’à 470 kW (639 ch) dans le Macan Turbo, en tout cas durant un bref laps de temps. Chaque moteur dispose d’une boîte à une seule vitesse. Le rapport de transmission est de 9,2:1 pour les moteurs avant, de 9,8:1 pour le moteur arrière du Macan 4 et de 9,1:1 pour la machine arrière du Macan Turbo. A noter que ce dernier intègre un système de blocage de différentiel au niveau de l’essieu arrière.

Spécificités de chaque modèle

Jusqu’à 240 kW de puissance peuvent être récupérés au freinage, dépendamment de la pression exercée sur la pédale de frein, de la température et de l’état de charge de la batterie, entre autres facteurs. Cela correspond à une décélération d’environ 4,3 m/s², soit environ 40 % de la puissance de freinage maximale. Dans le cadre d’une utilisation normale, en bon père de famille, c’est jusqu’à 98 % de l’énergie totale de freinage qui peut être récupérée, précise Porsche. Évidemment, si la décélération souhaitée est supérieure à la puissance pouvant être absorbée par la récupération, le frein hydraulique actionne les étriers. Sur les deux modèles, ceux-ci sont en fonte grise à l’arrière, avec des disques de 350 x 30 mm et des étriers flottants.

À l’avant, le nouveau Macan 4 est équipé de freins à étrier fixe en aluminium à quatre pistons mesurant 350 x 34 mm, tandis que le Macan Turbo est équipé de freins à étrier fixe en aluminium à six pistons mesurant 400 x 38 mm. La suspension avant est en aluminium et profite d’une double triangulation tandis que la suspension arrière est à cinq bras. La répartition des masses est de 48 % à l’avant et 52 % à l’arrière. À noter que la carrosserie du Macan offre suffisamment de place pour installer un essieu arrière directionnel et un système de blocage de différentiel arrière. Le Macan profite d’une aérodynamique active, non seulement à l’avant, où il est doté de volets mobiles au niveau de ses entrées d’air, mais aussi à l’arrière, où l’aileron situé au bas de la lunette arrière est réglable sur deux niveaux, en fonction de la vitesse et du profil de conduite sélectionné. Dans sa position la plus aérodynamique, le Macan jouit d’un Cx de 0,25.

800 volts

À ce stade, il est plus que temps de parler de la batterie. Sur la plateforme PPE, la batterie de type lithiums-ions s’intègre dans un module directement boulonné au châssis et participe ainsi à la rigidité de la voiture. Une protection de bas de caisse en composite de fibre de verre, que Porsche décrit comme légère mais robuste, protège la batterie contre les dommages mécaniques qui pourraient venir du dessous de la caisse. En tant que telle, la batterie est composée de 12 modules, chacun composé de 15 cellules prismatiques connectées en série. Cette configuration permet une certaine réparabilité puisque les composants peuvent être remplacés individuellement si nécessaire. Mais Porsche se veut rassurant quant à la fiabilité puisque la marque dit de sa batterie qu’elle offre une grande stabilité mécanique et une bonne stabilité de cycle. Son anode est constituée chimiquement de graphite à 100 %. La cathode, pour sa part, est faite d’un mélange de nickel, de cobalt et de manganèse, dans un rapport 8:1:1. Les accus fonctionnent sous une tension de 800 volts, ce qui permet au Macan d’atteindre une puissance de charge en courant continu pouvant aller jusqu’à 270 kW. À cette puissance, l’état de charge de la batterie (state of charge, SoC) passe de 10 à 80 % en 21 minutes environ. Sur les bornes de recharge de 400 volts, un commutateur haute tension divise la batterie de 800 volts en deux batteries de 400 volts chacune, ce qui permet de garder une très bonne vitesse de rechargement. Porsche précise que la température de la batterie et les conditions météo ont relativement peu d’impact sur le temps de charge. La capacité brute est de 100 kWh, la nette de 95 kWh.

De leur côté, les consommations sont relativement faibles puisqu’elles sont données pour 17,9 kWh/100 km pour le Macan 4 et 18,8 kWh/100 km pour le Macan Turbo. Merci entre autres au convertisseur des machines électriques arrière qui a recours à du carbure de silicium (SiC), un matériau semi-conducteur très efficient qui permet de réduire considérablement les pertes. Ainsi, l’autonomie théorique est de 591 km pour le Macan Turbo et 613 km pour le Macan 4. En ville, les deux modèles seraient capables de parcourir plus de 700 km sur une seule charge, selon Porsche. Bien entendu, la plateforme PPE sera assemblée à différents endroits en fonction du modèle qu’elle soutiendra. Dans le cas du Macan, elle est produite dans l’usine de Leipzig aux côtés de la Panamera et du Macan à combustion.