Oser Faire Ce Que Les Autres N’osent Pas: À La Découverte Du Centre De Recherche De Nissan Au Japon
Entretien avec les chercheurs Nissan: un regard sur demain
Nissan a toujours été fier de sa capacité à innover. Au cœur de cette attitude avant-gardiste, on trouve la curiosité du personnel de Nissan, et en particulier celle des chercheurs comme ceux présentés ici. Ces ingénieurs se surpassent jour après jour pour résoudre des problèmes et toujours innover davantage. Animés par le principe de Nissan « Oser faire ce que les autres n'osent pas », ces jeunes chercheurs repoussent les limites dans leur quête de solutions à des problèmes complexes. Basés au Centre de recherche global de Nissan, ils œuvrent pour développer les technologies des voitures de demain.
Centre de recherche Nissan, Japan
Le Centre de recherche Nissan
Le Centre de recherche global de Nissan est situé sur deux sites dans la préfecture de Kanagawa. Le plus ancien des deux bâtiments date de 1958, ce qui donne une idée de la longue tradition de Nissan dans l'innovation, la recherche et le développement. C'est ici qu'une grande partie du développement technologique de Nissan prend source, fournissant des solutions essentielles pour la décennie à venir. L'objectif principal des personnes impliquées est d'y développer des technologies de pointe menant à des applications pratiques pour Nissan et in fine pour ses clients. Cela implique d'analyser les besoins futurs et d'identifier les tendances.
Le processus peut être divisé en quatre domaines d'intervention:
- Favoriser l'électrification pour atteindre la neutralité carbone
- Développer des services de mobilité pour créer de nouvelles sources de valeur
- Élargir l'utilisation de l'IA au-delà des voitures et dans la production
- Innover dans les technologies de production pour créer les véhicules de demain
Le Centre de recherche sert de point de rencontre aux chercheurs liés par la même volonté de changer le monde grâce aux technologies et à l'innovation.
Discussion avec les chercheurs
Nissan a mené une série d'entretiens avec de jeunes chercheurs travaillant dans certains des domaines les plus prometteurs.
Moe Mekata
Vivre dans un monde microscopique: Créer la poudre métallique idéale
Impression 3D : Moe Mekata (depuis 3 ans chez Nissan)
Moe Mekata est chercheuse en matériaux d'impression 3D. Nissan l'a interrogée sur la passion et sur l'enthousiasme qu'elle éprouve à développer les capacités d'impression 3D de Nissan.
Depuis l'université, Moe s'intéresse aux techniques de production. Elle a décidé de rejoindre Nissan plutôt que d'autres fabricants industriels car la production automobile implique une variété de processus de fabrication.
Moe explique que « la fabrication de pièces métalliques avec des imprimantes 3D révolutionne le monde de la fabrication automobile. C'est parce que les imprimantes 3D peuvent produire des pièces de n'importe quelle forme sans moule. Cela nous permet de réduire le poids en utilisant un modèle structurel 3D et une intégration de composants. En outre, les imprimantes 3D nous permettent de varier la résistance d'une pièce ou des métaux utilisés, en fonction de la pièce elle-même ou des performances requises. C'est un rêve ! Nous serons bientôt en mesure de créer des pièces spécifiques pour les ingénieurs, à la demande. »
Le matériau utilisé dans ce type d'impression 3D est la poudre métallique. Les grains qui composent la poudre sont empilés, fusionnés couche par couche, puis formés en une seule pièce. Contrairement à la production de pièces conventionnelles, qui nécessite des phases de moulage, de coupe et de soudage, cette méthode réduit les déchets. L'un des défis à relever avant la commercialisation est d'améliorer la qualité de ces matériaux tout en maintenant des coûts acceptables pour le client final.
Les imprimantes 3D ont attiré l'attention des industriels non seulement en raison de leur efficacité, mais aussi de leur capacité à améliorer la qualité globale de la production. Elles jouent également un rôle important dans les efforts de Nissan pour atteindre la neutralité carbone. Les pièces imprimées en 3D peuvent rendre les véhicules électriques plus légers, et donc accroître leur autonomie. Ceci est particulièrement important car la masse des batteries est un élément clé des véhicules électriques. En unifiant le processus de création des pièces, qui nécessitait auparavant une méthode en plusieurs étapes, les imprimantes 3D optimisent la forme de la pièce en une seule étape, ce qui réduit les déchets de matériaux.
« C'est la qualité globale de la poudre métallique qui détermine la performance finale des pièces imprimées en 3D. C'est pourquoi nous visons à développer de nouvelles poudres de haute qualité que personne d'autre n'a encore utilisées à un niveau industriel. »
Populariser davantage les véhicules électriques: une avancée décisive !
Hiroki Kawakami |
Kazuhiro Yoshino |
Batteries entièrement solides:
Hiroki Kawakami (depuis 7 ans chez Nissan) et Kazuhiro Yoshino (depuis 4 ans chez Nissan)
Les batteries solides sont destinées à devenir la prochaine génération de batteries. Hiroki Kawakami et Kazuhiro Yoshino cherchent à faire une avancée décisive dans l'application pratique de cette nouvelle technologie. Hiroki travaille avec des chercheurs et des étudiants du monde entier à l'université de Purdue, aux États-Unis, tandis que Kazuhiro collabore avec des chercheurs du Centre de recherche Nissan, au Japon.
Purdue University
Les batteries lithium-ion utilisées dans de nombreux véhicules 100% électriques, contiennent un électrolyte liquide qui sert de conducteur au lithium-ion. À l'inverse, l'électrolyte d'une batterie lithium-ion entièrement solide est, comme son nom l'indique, solide. « Mais pourquoi ce nouveau type de batterie suscite-t-il autant d'intérêt? » a demandé Nissan à ses deux jeunes chercheurs.
« Le plus grand avantage des batteries entièrement solides est l'augmentation significative de la densité énergétique. En utilisant des matériaux d'électrode qui stockent plus de lithium-ion et d'électrons, plus d'énergie peut être stockée dans un volume plus petit. » Kazuhiro ajoute avec enthousiasme: « Si cette batterie est utilisée dans les VE, nous pouvons nous attendre à une augmentation spectaculaire de l'autonomie. L'électrolyte solide pourrait également accélérer la charge. Pour ces raisons, les batteries entièrement solides seront essentielles pour accélérer l'utilisation généralisée des VE. »
Dans le cadre du programme d'échange mis en place par Nissan pour ses jeunes chercheurs, Hiroki procède à des simulations quotidiennes pour étudier ce qu'il se passe à l'intérieur de la batterie et comment cela affecte ses performances. Ces informations sont envoyées au Centre de recherche de Nissan, où Kazuhiro les utilise pour fabriquer un prototype et le tester comme une batterie physique réelle. Avec ses collègues, il mène des expériences pour déterminer si la performance recherchée peut être atteinte.
Alors, quel type de percée est nécessaire pour pouvoir mettre en pratique les batteries entièrement solides? « L'un des aspects les plus difficiles du développement de batteries entièrement solides est le contact entre les particules de matériau actif, qui stockent le lithium-ion dans les électrodes, et les particules d'électrolyte, à travers lesquelles passe le lithium-ion », explique Hiroki.
« Pour améliorer le contact, nous avons besoin d'une machine qui applique une forte pression depuis l'extérieur. La clé est de parvenir à un contact suffisant entre la matière active des électrodes et l'électrolyte. Chaque jour, nous nous efforçons de trouver une solution à ce problème par un processus d'essais donné. »
Hiroki ajoute: « Nous découvrons encore beaucoup de ce qu'il se passe à l'intérieur de la batterie. Pour le comprendre, il y a un certain nombre de problèmes que nous devons encore résoudre. Nous discutons quotidiennement de ces questions difficiles avec des chercheurs et des étudiants du pays, qui ont chacun une façon différente de penser, puis nous échangeons nos points de vue. C'est formidable quand tout le monde s'accorde pour résoudre un problème. »
Hiroki Kawakami with researcher
Kazuhiro, qui effectue des recherches sur la batterie solide depuis ses études à l'université, pense que l'une des meilleures choses à propos de Nissan est que la société laisse ses nouvelles recrues s'attaquer à une problématique en totale autonomie. « Mes jeunes chercheurs et moi-même nous mettons au défi chaque jour. Les mots ne peuvent pas exprimer le sentiment que nous éprouvons lorsque nous atteignons la performance que nous visons. »
Au Centre de recherche Nissan, Moe, Hiroki et Kazuhiro continueront à se dépasser pour innover et proposer aux clients les technologies de demain.# # #