Pourquoi l’aluminium est en train de remplacer le cuivre dans les voitures électriques ?
De la Ferrari Luce aux Tesla, plusieurs constructeurs ont remplacé le câblage en cuivre par de l’aluminium. Quel est l’impact de ce choix dans le secteur automobile ?.
Plusieurs constructeurs automobiles majeurs, dont Tesla, Ferrari, BMW, Stellantis, Xpeng, Avatr et Xiaomi, remplacent progressivement le cuivre par l’aluminium dans le câblage des voitures électriques. Cette transition, invisible pour le consommateur, permet des gains de poids significatifs. Par exemple, Ferrari a réduit de 20 % le poids du câblage de sa supercar électrique Luce grâce à l’aluminium. Chaque gramme économisé dans une voiture électrique se traduit par une amélioration de l’autonomie, un critère crucial pour les modèles électriques. Le cuivre, longtemps utilisé pour sa conductivité électrique exceptionnelle, est aujourd’hui concurrencé par l’aluminium, notamment pour des raisons de poids et de coût, bien que certains constructeurs insistent sur les performances plutôt que sur l’économie financière.
Le prix du cuivre a atteint environ 15 000 $ la tonne en janvier 2024, soit plus de quatre fois le prix de l’aluminium, évalué à 3 100 $ la tonne. Cette flambée des cours du cuivre pousse les constructeurs à chercher des alternatives moins coûteuses. Ferrari a cependant précisé que le choix de l’aluminium ne reposait pas uniquement sur son prix, mais aussi sur ses performances. Tesla, connu pour son approche minimaliste des coûts, n’a pas commenté publiquement cette transition, mais son intérêt pour l’aluminium est perçu comme une stratégie pour réduire les dépenses de production, notamment sur des modèles comme le Model Y ou le Cybertruck. Cette tendance pourrait s’accélérer avec la hausse continue des prix des matières premières.
L’aluminium présente des avantages, comme un poids inférieur à celui du cuivre pour une conductivité électrique similaire, mais il nécessite des câbles plus épais pour compenser sa conductivité moindre. Cela peut rendre les installations moins flexibles et plus encombrantes. De plus, la production d’aluminium vierge est très énergivore, ce qui peut augmenter l’empreinte carbone initiale des véhicules. Malgré ces compromis, la banque JPMorgan estime que la part de l’aluminium dans le câblage automobile pourrait tripler d’ici 2030. La Chine, en particulier, encourage ses constructeurs à adopter cette solution, renforçant ainsi la tendance mondiale. Certains acteurs du secteur voient aussi dans l’aluminium une solution pour lutter contre le vol de câbles, un fléau touchant les bornes de recharge en Europe.
Le vol de câbles en cuivre sur les bornes de recharge électrique est un problème croissant en Europe. Des réseaux organisés sectionnent les câbles pour les revendre au marché noir, causant des pertes financières importantes pour les opérateurs et perturbant les utilisateurs. L’utilisation de l’aluminium, moins attractif pour les voleurs en raison de sa valeur marchande plus faible, pourrait atténuer ce phénomène. Certains fabricants de bornes explorent déjà cette piste, bien que la flexibilité des câbles en aluminium reste un défi technique à résoudre. Cette solution, si elle est adoptée, pourrait contribuer à sécuriser les infrastructures de recharge et à réduire les coûts liés aux vols.
Malgré la montée en puissance de l’aluminium, 85 % des câblages à l’intérieur des batteries des voitures électriques restent encore en cuivre en 2024. Ce matériau conserve des atouts majeurs, notamment une conductivité électrique supérieure, essentielle pour les applications haute tension. Les constructeurs continuent donc d’utiliser le cuivre pour les composants critiques, comme les connexions internes des packs batteries. Cependant, la transition vers l’aluminium s’accélère pour les autres câblages, où les gains de poids et de coût sont plus significatifs. Cette hybridation entre les deux matériaux reflète une adaptation progressive des technologies, visant à optimiser à la fois les performances et les coûts de production.
