La transition vers les véhicules électriques (VE) est essentielle pour réduire les émissions de carbone, et en Europe, 23,6 % des ventes de véhicules neufs l’an dernier étaient des VE ou hybrides rechargeables. Cependant, malgré les investissements du secteur automobile, des doutes persistent quant à la viabilité de l’interdiction des véhicules essence d’ici 2035, notamment en raison du coût des VE, de leurs performances, de l’entretien et du manque d’infrastructures de recharge. Pour relever ces défis, les grands constructeurs automobiles collaborent avec l’UE et les gouvernements, utilisant même l’informatique quantique pour accélérer les avancées.
Le potentiel de l’informatique quantique dans le secteur automobile
Les opportunités offertes par l’informatique quantique dans le secteur automobile sont énormes. Les dernières estimations de McKinsey suggèrent qu’elle pourrait générer 50 à 100 milliards de dollars US de valeur économique supplémentaire pour le secteur d’ici 2035 grâce à l’optimisation de nombreux aspects du processus de production.
Mais l’informatique quantique, c’est quoi au juste ? En quoi est-elle si révolutionnaire ?
L’informatique quantique repose sur les principes de la mécanique quantique pour traiter l’information différemment des ordinateurs classiques. En utilisant des qubits capables d’être à la fois 0 et 1, elle permet de résoudre des problèmes complexes bien plus rapidement. Contrairement aux ordinateurs traditionnels, qui testent chaque solution une à une, l’ordinateur quantique peut évaluer toutes les combinaisons en même temps.
Prenons l’exemple d’un cadenas à code. Un ordinateur classique testerait chaque combinaison une à une jusqu’à trouver la bonne : 0000, 0001, 0002, etc. Un ordinateur quantique, en revanche, testerait toutes les combinaisons simultanément, ce qui permettrait de résoudre le problème bien plus rapidement.
Comment l’informatique quantique peut accélérer l’adoption des VE
L’informatique quantique peut transformer l’industrie automobile et accélérer l’adoption des véhicules électriques (VE) et autonomes, avec un impact particulier sur deux domaines clés : l’autonomie des batteries et l’infrastructure de recharge.
Amélioration de l’autonomie et de l’efficacité des batteries
L’un des principaux freins à l’adoption des VE est leur autonomie qui n’atteint pas encore celle des véhicules conventionnels. Des constructeurs comme Ford, Volkswagen et Hyundai se tournent vers l’informatique quantique pour accélérer le développement de batteries plus performantes. En simulant les nouveaux composés au niveau moléculaire, les constructeurs cherchent à créer des couches de batteries plus robustes, plus légères et offrant une densité électrique supérieure.
Alors que les ordinateurs classiques peuvent avoir du mal à simuler les interactions moléculaires, l’informatique quantique peut réaliser ces simulations plus rapidement et avec davantage de précision. De fait, elle se prête mieux à la modélisation détaillée de la chimie impliquée dans les batteries. Cette capacité permet aux chercheurs de tester des matériaux et des configurations capables de stocker davantage d’énergie et de la restituer de manière plus efficace, augmentant ainsi l’autonomie des VE.
Cette technologie surpasse les ordinateurs classiques dans la modélisation chimique complexe, permettant ainsi d’explorer des solutions qui augmentent l’autonomie des véhicules tout en optimisant d’autres paramètres critiques comme la taille, le poids, le coût et la longévité des batteries.
Un autre domaine auquel les constructeurs automobiles s’intéressent particulièrement est le système de transmission. Les véhicules modernes et les VE utilisent de l’énergie pour une multitude de composants. Économiser l’énergie en l’utilisant de manière plus efficace pourrait aider à augmenter considérablement l’autonomie.
Toutefois, compte tenu du nombre important de composants, ce problème est difficile à résoudre. Si les ordinateurs classiques permettaient aux constructeurs d’effectuer des tests et des simulations sur un seul composant à la fois, l’informatique quantique représente une avancée majeure. Elle permet de simuler l’intégralité du système constitué de composants interdépendants afin de comprendre l’impact de toute modification et d’identifier les pratiques permettant d’exploiter au mieux l’énergie.
Amélioration de la vitesse de chargement et de l’infrastructure réseau
Un autre défi majeur pour les VE est le temps de recharge, encore loin d’être aussi rapide que faire le plein à une station-service. Réduire ce temps est devenu une priorité pour de nombreux constructeurs, qui cherchent à rendre les VE plus attractifs pour les conducteurs et les gestionnaires de flottes.
Bien que la recharge en deux minutes soit encore hors de portée, des avancées comme celles de Nybolt, qui a réussi à charger une batterie de 35 kWh à 80 % en un peu plus de quatre minutes, illustrent des progrès significatifs. Optimiser les composés et les structures de la batterie pour permettre un rechargement plus rapide tout en dissipant en toute sécurité la chaleur générée et en préservant les performances et la longévité de la batterie est un défi incroyablement complexe. La simulation quantique peut contribuer à le relever en permettant aux constructeurs d’optimiser la batterie, le câble de recharge et la borne de recharge.
Cependant, ces innovations soulèvent de nouveaux défis pour les réseaux électriques nationaux. Fournir l’énergie nécessaire pour recharger des millions de VE simultanément est un problème complexe que les gestionnaires de réseaux doivent résoudre. L’informatique quantique offre une solution en permettant de simuler et d’optimiser la gestion de l’énergie à grande échelle, garantissant une distribution efficace et fiable de l’électricité. À l’image des chargeurs rapides pour smartphones, les technologies de recharge rapide pour VE pourraient devenir la norme, aidées par les capacités de calcul de l’informatique quantique pour répondre aux exigences croissantes des infrastructures de recharge.
L’avenir des VE
La plupart des grands constructeurs automobiles explorent déjà l’informatique quantique. Des entreprises comme Ford, BMW et Volkswagen disposent d’équipes dédiées qui travaillent sur les diverses applications de cette technologie. Le secteur reconnaît la nécessité d’établir des feuilles de route pour la transformation digitale incluant l’intégration de l’informatique quantique aux infrastructures existantes.
Bon nombre de ces entreprises utilisent l’informatique quantique pour améliorer leurs processus de fabrication, optimiser les chaînes d’approvisionnement et perfectionner la conception des produits. Cette adoption ne se limite pas à la technologie proprement dite : il convient de l’intégrer dans des systèmes complexes qui exigent une collaboration transparente entre les ressources informatiques traditionnelles et quantiques.
La convergence de ces efforts promet des économies substantielles à court terme. Les constructeurs automobiles comprennent l’importance de ces transformations : ils investissent massivement dans la recherche et le développement et font breveter de nombreuses technologies innovantes dont les propriétaires de véhicules bénéficieront dans les années à venir.
À mesure que ces technologies gagneront en maturité, elles joueront un rôle important dans l’adoption généralisée des VE par les automobilistes et les entreprises, façonnant ainsi l’avenir de la mobilité.
