Qu’est-ce qu’une plateforme modulaire ?

14 Jan 2019 | Actualités

Il n’est pas rare de croiser des modèles très proches, voire presque identiques, au sein d’un même groupe automobile. Par exemple, chez PSA, la Peugeot 107 et la Citroën C1 sont visuellement très semblables. C’est également le cas des monospaces 807 (Peugeot) et C8 (Citroën). Si ces modèles de marques distinctes se ressemblent autant, ce n’est pas un hasard. En effet, de nombreux constructeurs choisissent aujourd’hui de créer plusieurs modèles à partir d’une seule et même plateforme, appelée plateforme commune ou plateforme modulaire. Ce système offre des avantages de taille : Avatacar vous explique pourquoi.

 

Des plateformes communes aux plateformes modulaires

 

Dans le jargon automobile, une plateforme est un ensemble de pièces qui forme la structure de base du véhicule. Cette base comprend généralement le châssis et le soubassement, ainsi que d’autres éléments comme, chez PSA, la transmission, le groupe motopropulseur et les liaisons au sol.

L’utilisation d’une plateforme commune comme base de plusieurs modèles permet aux constructeurs de réaliser d’importantes économies sur les coûts de production, mais aussi de gagner du temps. En effet, il ne sera pas nécessaire de réétudier tout le processus de production depuis le début. Le second avantage des plateformes communes est qu’elles laissent quand même assez de paramètres variables pour concevoir plusieurs modèles, surtout depuis l’avènement des plateformes modulaires.

En effet, alors que les premières plateformes communes pouvaient servir de base à deux ou trois voitures au maximum, les constructeurs adoptent aujourd’hui un nouveau type de plateforme dit « modulaire ». Ces plateformes sont beaucoup plus souples et peuvent servir de base pour un plus grand nombre de modèles. De nombreuses caractéristiques, qui jusqu’à présent étaient fixes, sont alors modulables. C’est par exemple le cas de l’empattement du véhicule (c’est-à-dire, la distance entre l’essieu avant et l’essieu arrière), la largeur de voie (distance entre les deux roues d’un même essieu) et la hauteur d’assise. Une même plateforme modulaire peut donc constituer la base de plusieurs véhicules de segments différents (citadines, berlines, SUV…).

 

Quelques exemples de plateformes modulaires

 

MQB de Volkswagen

Chez Volkswagen, la plus connue est la plateforme MQB (acronyme de l’allemand Modularer Querbaukasten), conçue pour les véhicules à moteur transversal. Crée en 2012, elle fut la première plateforme modulaire utilisée à grande échelle. Elle se constitue de quatre segments variables et un segment fixe. Celui-ci se situe entre la pédale d’accélération et l’essieu avant. L’empattement, la largeur de voie et la dimension des roues sont des paramètres variables.

Plateforme MQB Volkswagen

Avec la plateforme MQB, Volkswagen a d’abord cherché à alléger ses véhicules dans le but de diminuer la consommation de carburant et les rejets de CO2. Ainsi, l’acier utilisé pour les soubassements est beaucoup plus léger que celui que l’on retrouve sur les structures traditionnelles du groupe. Le poids du moteur et des circuits électriques a également été réduit. Cela a permis de gagner près de 40 kg sur les modèles actuels.

On retrouve la plateforme sur plusieurs marques du groupe : Volkswagen, Audi, Skoda et Seat. Elle sert aussi de base commune à différents modèles au sein d’une même marque, grâce aux variations d’empattement possibles. Par exemple, les Volkswagen Golf, Passat et Tiguan sont toutes construites sur la plateforme MQB. Aujourd’hui, une grande partie du catalogue du groupe s’appuie sur cette plateforme modulaire.

Pour permettre une telle flexibilité, Volkswagen a standardisé certaines pièces et processus de fabrication, notamment au niveau de la partie moteur. Deux nouvelles gammes de motorisations essence (EA211, couvrant 60 à 150 chevaux) et diesel (EA288, 90 à 190 chevaux) ont été créées spécialement pour la plateforme MQB. Aussi, des motorisations électriques et hybrides peuvent s’y intégrer très facilement. La standardisation de la partie moteur a également permis un gain de temps et des économies considérables, puisque cela implique aussi une standardisation de la fabrication et du montage des pièces. Enfin, les possibilités d’association moteur/boîte de vitesse ont été réduites de 90%, ce qui permet, une fois de plus, de créer des gammes de véhicules beaucoup plus rentables.

 

EMP2 de PSA

La plateforme modulaire EMP2 (Efficient Modular Plateform) du groupe PSA a été créée en 2013 pour les véhicules traction. Comme MQB, elle avait également pour objectif de réduire drastiquement le poids des véhicules. PSA a ainsi réussi à gagner 70 kg et 22% de réduction de la consommation de carburant.

Là aussi, PSA a procédé à une standardisation des pièces, de la fabrication et du montage. Cela a permis environ 18% d’économies d’échelle et une réduction drastique des coûts liés au développement des véhicules.

Plateforme EMP2 PSA

Aujourd’hui, 50% des véhicules de la marque sont construits sur la plateforme EMP2. Celle-ci peut présenter 5 empattements, 4 largeurs de voies, 2 hauteurs d’assise et 2 trains arrière différents. Elle peut également accueillir de 2 à 7 places ! Cette flexibilité permet à PSA d’intégrer EMP2 sur des véhicules très variés (catégories C et D), allant de la compacte à l’utilitaire léger, en passant par le break, le monospace, la berline ou le SUV. Ainsi, on la retrouve sur toutes les marques du groupe (Peugeot, DS et Citroën) ainsi que sur certains modèles d’Opel ou Toyota en collaboration avec ces deux constructeurs. Par exemple, les Peugeot 308 et 3008 se basent sur la plateforme EMP2, comme la DS7 Crossback et les Citroën C5 Aircross et Space Tourer.

 

CMF de Nissan-Renault

Egalement créée en 2013, la CMF (Common Module Family) du groupe Renault-Nissan fonctionne différemment. Les plateformes MQB et EMP2 sont des structures constituées de pièces communes dont l’agencement diffère d’un modèle à l’autre, tandis que la plateforme CMF se constitue de « modules ». Ces modules sont des ensembles de pièces déjà assemblées (cockpit, compartiment moteur, sous-caisses avant et arrière et architecture électrique). Ils peuvent s’agencer différemment selon le modèle du véhicule. Même si on la considère communément comme une plateforme modulaire, la CMF n’en est donc pas exactement une.

Plateforme CMF Renault-Nissan

Cependant, elle présente les mêmes principales caractéristiques et les mêmes avantages. Elle offre une structure commune permettant la standardisation des différents composants et des processus de montage, et une grande flexibilité. Ainsi, les coûts liés à l’acquisition de composants ont baissé de 20 à 30%. De même, les coûts liés à l’investissement (ingénierie) ont diminué de 30 à 40%.

A ce jour, plus d’une dizaine de modèles des marques Renault et Nissan (compactes et familiales) utilisent la CMF (Nissan Qashqai, Nissan Pulsar, Renault Espace, Renault Kadjar, Renault Mégane…). D’ici 2020, d’autres modèles devraient également intégrer cette base : la seconde génération de Nissan Juke, la Renault Clio V ou encore les nouvelles Dacia Logan et Sandero.

 

MEB de Volkswagen

La plateforme MEB est la plus récente du groupe Volkswagen. Elle a été dévoilée en septembre 2018 et sera lancée fin 2019. Il s’agit d’une plateforme modulaire électrique (Modularer Elektrobaukasten en allemand). Elle servira de base aux prochaines voitures électriques et hybrides rechargeables de Volkswagen.

C’est sur cette plateforme que Volkswagen avait basé ses deux derniers concepts électriques : le monospace ID présenté au Mondial de Paris en 2016 et le combi électrique ID Buzz dévoilé au Salon de Détroit 2017.

La plateforme MEB a été pensée dans le but de gagner le maximum de place au niveau de l’habitacle mais aussi du coffre. Les batteries seront ainsi placées sous le plancher afin de laisser le plus d’espace possible à l’intérieur. Le moteur électrique se situera à l’arrière du véhicule, il entraîne donc les roues arrière. Cependant, il faut noter que la plateforme pourra aussi correspondre aux modèles à transmission intégrale. Dans ces cas spécifiques, un second moteur sera implanté à l’avant. Enfin, la plateforme MEB intègre également un chauffage électrique.

Plateforme MEB Volkswagen

D’après Volkswagen, MEB devrait servir de base à près de 10 millions de véhicules du groupe. D’ici la fin de l’année 2022, 27 modèles devraient utiliser cette plateforme, répartis sur les quatre marques du groupe (Volkswagen, Seat, Skoda et Audi). Le premier modèle à utiliser la plateforme MEB sera l’ID, donc le lancement est prévu fin 2019 pour une commercialisation en 2020. Suivront ensuite l’ID Buzz, l’ID Crozz et l’ID Vizzion.

 

TNGA de Toyota

La plateforme modulaire TNGA (Toyota New Global Architecture) a été introduite par Toyota en 2015. Le premier véhicule de série à l’utiliser fut la Prius 4. Une fois de plus, Toyota a souhaité mettre l’accent sur une meilleure efficacité énergétique, en réduisant considérablement le poids de ses véhicules. Ainsi, la plateforme TNGA se constitue d’équipements plus compacts, et donc plus légers.

Mais ce n’est pas tout : la plateforme TNGA permet également d’offrir une meilleure tenue de route. Toyota a pu atteindre cet objectif grâce à une baisse du centre de gravité. Ainsi, le constructeur a choisir de placer l’ensemble du groupe motopropulseur plus bas que sur les modèles précédents. De plus, l’architecture des véhicules basés sur la TNGA est plus solide grâce à un renforcement de la rigidité. Par exemple, le RAV4, basé sur cette plateforme, bénéficie d’une rigidité renforcée de 50%. Cette caractéristique a elle aussi un rôle à jouer dans l’optimisation de la tenue de route. C’est également un avantage du point de vue sécurité.

Enfin, la TNGA peut accueillir une gamme de moteurs plus efficaces en termes de refroidissement, et donc possiblement plus puissants. Toyota avait ainsi annoncé une puissance moteur supplémentaire pouvant aller jusqu’à 15% pour une consommation revue à la baisse (jusqu’à 25%).

La plateforme a été conçue pour des citadines comme des monospaces. Elle peut aussi se décliner en version hybride. Là aussi, selon Toyota, l’efficacité énergétique est optimisée. Un véhicule hybride construit sur la plateforme TNGA est 15% plus efficace en moyenne qu’un hybride qui n’intègre pas TNGA.

Plateforme TNGA Toyota

Par rapport aux autres plateformes que nous avons vues, celle-ci comporte beaucoup plus d’éléments communs, jusqu’à l’intérieur de l’habitacle. Ainsi, la plateforme modulaire comprend le volant, les pédales, le levier de vitesse et… un écran tactile !

CMA de Volvo

La plateforme CMA (Compact Modular Architecture) de Volvo est destinée aux petites compactes. Avec CMA, Volvo a cherché à réduire au maximum le poids de ses véhicules, tout en privilégiant une répartition efficace des différentes masses qui composent le véhicule. Cette plateforme est très souple, mais surtout, elle est évolutive.

Plateforme CMA Volvo

C’est sur la CMA que Volvo a basé sa « série 40 » qui englobe les modèles S40, V40 et XC40. Cependant, la plateforme peut également être utilisée sur d’autres types de véhicules, par exemple, des coupés ou des cabriolets. Volvo a aussi décliné sa plateforme en un modèle 100% électrique et plusieurs hybrides rechargeables. Dans la configuration du modèle 100% électrique, la batterie se situe sous le plancher et le bloc moteur s’intègre sur le train avant.

Plateforme CMA Volvo 100% électrique

Déclinaison 100% électrique de CMA

Plateforme CMA Volvo hybride rechargeable

Déclinaison hybride rechargeable de CMA

Les modèles hybrides rechargeables sont basés sur le système T5 Twin Engine, une déclinaison (légèrement moins puissante) du T8 Twin Engine que l’on retrouve sur le XC90.

 

Les plateformes modulaires, une solution d’avenir

Aujourd’hui, tous les constructeurs ont adopté la plateforme modulaire. L’enjeu est maintenant de parvenir à construire de plus en plus de modèles sur une plateforme unique qui serait aussi commune à plusieurs marques. C’est le cas par exemple chez Volkswagen, qui utilise sa plateforme MQB pour toutes ses marques (Audi, Volkswagen, Skoda et Seat).

Grâce aux économies de production considérables engendrées par l’utilisation de plateformes communes, l’offre sur le marché automobile peut se diversifier de plus en plus. Ce système permettra peut-être, dans quelques années, de concevoir des modèles presque sur mesure à moindre coût…

Enfin, il faut souligner que les plateformes communes s’intègrent parfaitement dans les préoccupations actuelles des constructeurs automobiles. Grâce à une réduction drastique du poids, elles entraînent une diminution des émissions de CO2, qui se traduit pour le consommateur par une baisse de consommation du carburant. Enfin, l’utilisation de plateformes modulaires permet de créer des modèles de plus en plus fiables. Elles constituent ainsi une avancée non négligeable sur le plan de la sécurité à bord.

 

Batteries sur Avatacar.com

Sources : Automobile propre ; L’Argus ; Groupe-psa.com ; Challenges ; Dbtechnology.be ; Fiches-auto.fr ; Latribuneauto.com ; Media.volvocars.com.