Le Trident embrasse l’électrique. D’ici 2025, tous les modèles Maserati auront une version entièrement alimentée par batterie, tandis qu’à partir de 2030, la gamme Modena sera exclusivement électrique. Cependant, l’électrification fait également partie du présent de Maserati. La dernière arrivée dans l’ordre du temps est la GranTurismo Folgore, une déclinaison à batterie des homologues thermiques Modena et Trofeo sur laquelle le V6 Nettuno continue de hurler. Les groupes motopropulseurs électriques de Maserati se démarquent de la concurrence par une série de choix d’ingénierie qui incarnent parfaitement l’ADN sportif du Trident. Pour lui parler de FormulePassion il y a l’ingénieur Davide Danesin, directeur du programme GT Line chez la marque Modena.
Granturismo Folgore : les moteurs de la Formule E
Comme l’électrification est encore un défi relativement nouveau pour Maserati, l’utilisation immédiate des technologies les plus connues disponibles, dont beaucoup ont été tirées de l’expérience de l’électrification dans le monde de la course, y compris évidemment la Formule E, dédié exclusivement aux monoplaces à propulsion électrique. « Les moteurs Folgore ont été conçus et développés exclusivement pour les applications Maserati »Danesin explique. « Ils ne sont pas identiques aux moteurs de Formule Equi sont plutôt plus petits et moins puissants, mais de nombreux archétypes techniques sont en quelque sorte partagés ». Maserati a en effet choisi de concevoir les groupes motopropulseurs de sa GranTurismo électrique directement en interne plutôt que de les acheter à l’extérieur, en les fabriquant en Italie avec la contribution de Marelli.
Dans un panorama industriel où certains constructeurs préfèrent l’utilisation de moteurs électriques à flux axial en raison de leur forte densité de couple, Maserati a plutôt choisi de se concentrer sur des unités à flux radial. Cependant, la décision finale n’a pas été prise avant d’avoir évalué toutes les options sur la table. « Une puissance et une densité de couple très élevées étaient cruciales pour nous, d’où le niveau de couple et de puissance par rapport au volume et au poids du moteur »Danesin continue. « C’est parce que dès le début nous voulions faire une voiture avec trois moteurs et donc avec la possibilité d’installer les deux moteurs couplés sur l’essieu arrière. De toute évidence, la voiture a l’espace dont elle dispose et les objectifs de puissance étaient très élevés. Nous avons opté pour la solution qui nous permettait la meilleure densité de puissance possible et nous avons donc créé un moteur radial super compact avec des aimants permanents. Il y a 144 aimants haute performance à l’intérieur de chaque moteur ».
Objectif hautes vitesses
Les moteurs électriques à flux radial, comme ceux utilisés par Ferrari et Mercedes, affichent d’excellentes densités de couple mais souffrent à mesure que la puissance et surtout le régime moteur augmentent. Maserati, en revanche, a besoin d’un produit capable de supporter des régimes moteur élevés, car la GranTurismo Folgore ne dispose pas d’une boîte de vitesses à plusieurs rapports au profit de la solution à double moteur. « Notre conception d’origine exigeait la capacité d’entraîner très efficacement les moteurs, même à haut régime. Maserati n’adopte pas de boîte de vitesses comme le font certains concurrents, dont Porsche. Nous ne voulions pas de boîte mécanique entre la roue et le moteur, il y a une liaison directe roue-moteur avec un rapport de réduction fixe. Par conséquent pour atteindre les vitesses maximales de Folgore, nettement supérieures à la moyenne de la concurrencenous avons dû beaucoup faire tourner le moteur. Nous avons donc développé un moteur capable non seulement de développer puissance et couple, mais aussi d’atteindre des vitesses de rotation élevées. Les onduleurs y jouent également un rôle fondamental, car ils doivent piloter les courants qui commandent la rotation du moteur ».
La technologie du carbure de silicium a été choisie pour la réalisation d’onduleurs capables de supporter des courants de haute intensité et fréquence. Tout comme les moteurs, les onduleurs bénéficient également de l’expérience du monde de la course. Danesin explique : « Dès le début, nous voulions opter pour une technologie mosfet plus avancée, c’est-à-dire carbures de silicium. C’est une technologie qui est utilisée depuis longtemps en course, notamment depuis l’électrification, non seulement en Formule E, mais aussi en Formule 1. C’est la meilleure solution connus du point de vue de la capacité à contrôler des courants très élevés et sont particulièrement efficaces pour convertir les courants continus provenant de la batterie en hautes fréquences ».
La batterie GranTurismo Folgore
L’architecture de la batterie est l’une des caractéristiques exceptionnelles du GranTurismo Folgore. C’est une pratique répandue dans le monde électrique d’installer l’accumulateur sous le plancher inférieur pour maintenir le centre de gravité bas, mais obligeant à relever les sièges, les passagers, le toit et la garde au sol. Maserati a plutôt opté pour une double batterie en forme de T, mince et longiligne au centre occupant les dimensions globales du tunnel central, puis s’élargissant dans la partie avant après le pare-feu et dans la partie arrière derrière l’habitacle. Poursuit l’ingénieur Danesin : « Il y a essentiellement trois raisons. Le premier est certainement la nécessité de faire une voiture avec une position de conduite inchangée, ce qui nous permettrait de créer un objet avec une certaine garde au sol, donc absolument un Gran Turismo. Nous ne voulions pas tomber dans l’espace des voitures qui deviennent en quelque sorte des crossovers ou sont obligées de se lever. Pour ce faire, nous avons voulu éviter la batterie sous la selle, ce qui nous a permis d’exécuter le design ergonomique du Granturismo conformément à notre meilleure tradition en termes de positionnement du pilote tout en contenant la hauteur maximale du véhicule. De cette façon nous avons a fabriqué la voiture électrique la moins produite sur le marchéà part des exercices très exotiques en volumes très limités ».
« Le deuxième avantage clé était que ramener les masses au centre de la voiture, plus près de l’axe de roulis, afin d’améliorer la dynamique du véhicule. Cela profite grandement à l’agilité de la voiture et produit une expérience de conduite de plus haut niveau ». La concentration de la batterie autour de l’axe central réduit en effet la dispersion des masses dans la voiture, réduisant son moment d’inertie polaire autour de l’axe de roulis. Tout cela se traduit par une plus grande réactivité lors des changements de direction avec la même force de direction. Mais les raisons ne s’arrêtent pas là : « Un troisième aspect important est l’avantage que cette disposition a apporté d’un point de vue exécutif du projet, nous permettant de dessiner le cadre intelligemment. En effet, la carrosserie est suffisamment modulable pour pouvoir créer des versions avec le moteur thermique classique sans tomber dans des compromis importants ».
« Fabriquer la batterie était extrêmement complexe »commentaires Danesin. « Évidemment, c’est beaucoup plus facile concevoir un objet plat avec une géométrie répliquée un certain nombre de fois dans le même plan plutôt que de construire un objet tridimensionnel extrêmement complexe. Nous l’avons conçu en interne, nous l’avons assemblé à Mirafiori et il a fallu quatre ans pour le développer dans notre maison. C’était un travail extrêmement exigeant, résultat d’une logique « zéro compromis » dans la définition du Granturismo Folgore, mais le résultat final sur la voiture récompense amplement nos efforts. La batterie avec la forme axiale en double T est l’outil pour garantir un produit sans compromis et d’offrir une véritable Maserati GranTurismo non seulement d’un point de vue esthétique, mais aussi du point de vue de l’expérience de conduite avec propulsion électrique ».
Températures et performances
Un autre aspect central du développement du groupe motopropulseur GranTurismo Folgore était le circuit de gestion thermique. Surtout dans la phase de réglage initiale, Maserati lui a accordé une grande importance, au point de créer de nombreux modèles de simulation du système de refroidissement, comparant son comportement et son contrôle dans les différentes conditions de la voiture. En effet, la régulation thermique de la voiture électrique n’a pas moins de deux implications importantes : « Le premier est la performance, car les voitures électriques cessent de fonctionner lorsqu’elles entrent en saturation thermique. Deuxièmement, il est clair que dans des conditions environnementales non optimales, la consommation de la voiture pour la gestion thermique à l’intérieur de l’habitacle est une source de dépense énergétique. En contrôlant les températures à l’intérieur de la voiture, il y a un petit réservoir d’efficacité sur lequel nous pouvons aller travailler agir sur la complexité de la gestion thermique ». 
Maserati s’aligne sur les tendances actuelles de l’industrie, évoluant vers un circuit de gestion thermique très complexe, avec différentes manières d’utiliser et de faire circuler les fluides internes en fonction du transfert de chaleur souhaité d’un composant à l’autre. « Aujourd’hui, nous avons choisi d’avoir un circuit extrêmement complexe: dispose de cinq modes de contrôle différents. Selon les conditions environnementales et l’utilisation du véhicule, le système s’adapte en déplaçant la chaleur des moteurs vers la batterie ou vers l’habitacle plutôt que de refroidir ou de chauffer la batterie elle-même ».
La plateforme VDCM
La nouveauté de la GranTurismo est également l’amélioration du module de contrôle électronique VDCM, acronyme de Vehicle Domain Control Module. Écrit entièrement en interne, le VDCM est né avec Grecale, avec GranTurismo Trofeo et avec GranTurismo Modena. Dans ce type de performance, un certain…