Electronique de puissance : la filière automobile invite les acteurs académiques à renforcer leurs synergies

Les filières automobile (PFA) et électronique (CSF Électronique) mènent un programme dédié à l’électronique de puissance depuis juin 2020, dans le but de construire une filière industrielle française sur ce domaine hautement stratégique. Un point d'étape sur les propositions de projets académiques a eu lieu, jeudi 18 novembre. Les mots d'ordre ? Fédération, collaboration, synergie.

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Electronique de puissance : la filière automobile invite les acteurs académiques à renforcer leurs synergies

Un point d’étape concernant l’état des contributions académiques au programme Electronique de puissance s’est déroulé en ligne, jeudi 18 novembre. Les filières Automobile (PFA) et Électronique (CSF Électronique) mènent en effet depuis juin 2020 d’un an un programme dédié à l’électronique de puissance, dans l’optique de construire une initiative industrielle forte en France sur ce domaine hautement stratégique. « Nous parlons d’un chiffre d’affaire de l’ordre de 2,5 milliards d’euros en Europe à horizon 2030, c’est considérable ! » a rappelé Gilles Le Calvez, Directeur de recherche pour Valeo, qui a mené le webinar.

Premier constat : les acteurs académiques sont dotés de plateformes et moyens d’essai conséquents, qui quadrillent tout le territoire national : une salle blanche au CERTEM de Tours/Orléans, un banc d’essai de chaînes de traction au ESTACA de Paris Saclay, des simulations thermiques au FAVI d’Hallencourt, des chambres et équipements d'essais de compatibilité électromagnétiques (CEM) à l’Institut Pascal de Clermont-Ferrand, etc. « Les moyens disponibles sont très impressionnants et peuvent être très structurants ! s’est enthousiasmé Zoubir Khatir, Directeur de recherche à l’Ifsttar. Mais sont-ils suffisamment connus par les industriels ? »

A également été souligné lors de ce point d'étape que les travaux de recherche académique dans le domaine de l’électronique de puissance couvrent l’ensemble de la chaîne de valeur. « Des composants grand Gap (SiC et GaN) aux modules de puissance en passant par l’intégration dans le véhicule ou à la problématique de la fin de vie… la communauté scientifique est bien représentée », a indiqué M. Khatir. Une présence forte sur ces sujets qui a permis à l’écosystème académique français de soumettre une trentaine de propositions de projets dans le cadre du programme Electronique de puissance. « Une autre trentaine a été déposé côté industrie. Tous les projets n’ont bien sûr pas été validés », a toutefois nuancé M. Le Calvez.

Vers des programmes de recherche structurants

Du travail reste toutefois à accomplir, pointe Gilles Le Calvez, dans la mesure où le programme se veut « structurant ». « En d’autres termes, nous ne voulons pas une flotille de projets, mais nous souhaitons consolider ces pistes de recherche en grandes familles de projets », a-t-il expliqué. Le PFA a ainsi identifié quatre grands thèmes pour lesquels il est possible de renforcer les synergies entre les acteurs académiques et leurs projets de recherche.

Une première famille, nommée « Du matériau au module fiable », intègre une salve de 8 propositions de projets. « Les recherches inclues dans cette partie visent à aller du matériau au module fiable. Ainsi, il s’agit d’abord de caractériser les défaillances des matériaux (GaN et SiC) comme le proposent VEDECOM, l'Institut d'électronique de microélectronique et de nanotechnologie (IEMN) et l’IRT Saint Exupéry. Après quoi, il sera possible d’intégrer en 3D ces composants à base de GaN et de Sic, grâce au SEMA et à VEDECOM. Nous avons ensuite deux projets qui concernent l’assemblage et la collecte de chaleur (VEDECOM). Il s’agit enfin d’évaluer la robustesse et la fiabilité des modules de puissance avec le Laboratoire d'analyse et d'architecture des systèmes (LAAS-CNRS) et l’IRT Saint Exupéry », a détaillé le Directeur de recherche de Valeo.

« Les outils et les moyens de développement » sont regroupés au sein de la deuxième famille. « Nous sommes ici sur la partie haute fréquence et CEM principalement, liés aux enjeux d’isolation, à la modélisation en temps réel, à la qualification des systèmes de propulsion… » a listé Gilles Le Calvez. La troisième partie identifiée par PFA concerne la « conception des fonctions et convertisseurs », à savoir « l’aspect intégration de fonctions de puissance grand gap et la topologie multi-niveau », a précisé M. Le Calvez. Enfin, la quatrième famille de projets se nomme « Soutenabilité et analyse de cycle de vie ».

Ce travail de consolidation a déjà commencé, en particulier entre VEDECOM et l’IRT Saint Exupéry qui sont regroupés dans la première grande thématique à traiter. « Mais on est encore loin du résultat attendu pour pousser un programme – c’est le but ! – auprès des pouvoirs publics français et européens. Ce travail de fédération est essentiel pour les convaincre de soutenir nos filières », a conclu Gilles Le Calvez.

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