LES BIOMATERIAUX LEGERS, UNE TENDANCE LOURDE

14 mars 2018,  par Faurecia

Alors que les constructeurs sont de plus en plus nombreux à adopter les biomatériaux légers NAFILean™ à base de chanvre de Faurecia, les dernières études menées par l’entreprise mettent en lumière les bienfaits significatifs de cette innovation en termes d’économies d’énergie et de respect de l’environnement. Sans parler de son impact positif sur l’agriculture.

Depuis leur première application en série par Peugeot PSA, les biomatériaux sont utilisés dans les composants automobiles de six constructeurs. L’un des derniers à avoir franchi le pas est Byton pour son SUV électrique. Des matériaux innovants qui devraient figurer en bonne position à bord des véhicules nouvelle génération.

Comme l’a souligné Faurecia la semaine dernière au Salon International de l’Agriculture de Paris, cette tendance récente génère une nouvelle demande de production agricole de chanvre, principale matière première du NAFILean™.

 

Étapes de développement

Faurecia a lancé ses premières études sur le NAFILean™ il y a dix ans avec la volonté d’identifier « le matériau parfait » pouvant être utilisé pour produire des composants automobiles légers et avoir ainsi un impact environnemental positif. En plus de répondre à des exigences de performance très strictes, ce matériau devait permettre une intégration de type « plug and play » dans le processus de fabrication.

Parmi les plus de 20 produits agricoles candidats, le chanvre a été retenu pour ses performances techniques, l’aspect renouvelable de sa fibre naturelle et sa faible consommation d’eau. De plus, il régénère les sols pour les futures cultures, ne nécessite aucun pesticide et n’est pas soumis à des fluctuations de prix liées à des facteurs extérieurs.

C’est ainsi qu’est né un composite léger et recyclable composé à 20 % de fibres naturelles qui remplacent la fibre de verre dans le moulage par injection des parties structurelles des planches de bord, des panneaux de porte et des consoles centrales.

Après deux années consacrées au développement du matériau puis une année supplémentaire pour l’enregistrement technique de l’application série par PSA, le premier succès commercial a été obtenu en 2013 avec les panneaux de portes de la Peugeot 308. Le nouveau matériau, qui ne pesant que 1,2 kg, a permis un allégement de 25 % et une réduction de 25 % de l’impact environnemental, des chiffres validés au moyen d’une norme ISO 14040-44* « Analyse du cycle de vie » englobant la production, l’utilisation et la fin de vie du matériau.

La différence avec les précédentes tentatives d’introduction de biomatériaux à bord des automobiles ? La valeur ajoutée apportée par Faurecia. Grâce à l’implication d’un équipementier de rang 1 dans la production du matériau, l’innovation s’est révélée pertinente dans son intégration au niveau des sous-systèmes du véhicule (systèmes d’intérieur, planches de bord, panneaux de porte, console centrale).

 

Adoption par les constructeurs

Après cette première application commerciale, le NAFILean™ devient progressivement un nouveau standard de l’industrie automobile, comme en témoigne son adoption par les constructeurs sur les modèles suivants :

  • PSA (marques Peugeot, Citroën DS, Opel) : « Peugeot 308 » et « DS7 Crossback »

  • FCA (Fiat Chrysler Automotive, dont marque Alfa Romeo) : « Alfa Romeo GIULIA »

  • JLR (Jaguar Land Rover) : « Grand Evoque » et « E-Pace »

  • RSA (Renault Group, dont Nissan et Mitsubishi) : « Megane »

Selon des calculs effectués sur la base de données validées sur les avantages de l’allègement, l’utilisation de biomatériaux légers sur ces véhicules produits à grande échelle aura des bienfaits environnementaux significatifs : une réduction de 40 000 tonnes des émissions de CO2 et une autonomie de conduite augmentée de 325 millions de kilomètres avec la même quantité de carburant. **

L’utilisation du NAFILean™ au sein du SUV électrique du groupe sino-californien FMC Byton Concept illustre les atouts de cette innovation pour les véhicules nouvelle génération : un allégement d’un kilogramme se traduit par une augmentation de 5 km de l’autonomie offerte par la batterie.

 

Un avenir radieux

La matière injectable à base de chanvre est produite et commercialisée par le biais d’APM (Automotive Performance Materials), co-entreprise détenue à parts égales par Faurecia et une coopérative agricole de Bourgogne-Franche Comté. Cette entité, qui garantit la fiabilité de la fourniture de chanvre, offre à Faurecia une liberté totale d’action sur le marché et lui permet d’exploiter et de déployer ses capacités d’innovation.

Comme souligné lors de la présentation de Faurecia au Salon de l’Agriculture, en dehors des biomatériaux automobiles, d’autres parties du chanvre sont valorisées tels les co-produits destinés à l’isolation de bâtiments et aux huiles alimentaires. La culture du chanvre n’est pas problématique pour la disponibilité des surfaces agricoles ni la diversité alimentaire : il serait en effet possible d’équiper l’ensemble des constructeurs européens avec à peine 5 000 hectares de terres.

La production du chanvre et du NAFILean™ semble vouée à un bel avenir. Les constructeurs étudient la possibilité d’intégrer les biomatériaux à d’autres véhicules, si bien que la production devrait tripler dans les trois années à venir. Les équipes de Faurecia travaillent sur les nouvelles générations de NAFILean™ et sur la façon d’augmenter la portion renouvelable dans les composites. Parmi les produits à l’étude figurent des résines biosourcées associées à des fibres naturelles de renfort, matériau sans pétrole déjà prêt pour l’industrialisation.

 

 * La norme ISO 14040-44 est l’évaluation standard de la performance environnementale
**Calculs basés sur les hypothèses suivantes :
  • Volumes totaux de production de véhicules pendant six ans, utilisation des véhicules sur 10 ans sur la base de 15 000 km/an et 4,9 L/100 km de consommation de carburant (études statistiques européennes)
  • -10 kg sur le véhicule -> -1 g de CO2/km -> NAFILean™ -1 kg = -0,1g de CO2/km
  • -250 kg sur le véhicule ->  - 1 litre/100 km -> NAFILean™ -1 kg = -0,004 litre/100 km
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