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Dynamique du marché 

Conducteur : Les roulements traditionnels ou thermiques ne sont pas compatibles avec les véhicules électriques 

L'industrie automobile connaît actuellement une transformation majeure avec l'adoption croissante des véhicules électriques (VE) . À mesure que ces véhicules gagnent du terrain sur le marché des roulements, il devient essentiel de comprendre les spécificités de leurs composants, notamment par rapport à ceux des véhicules à moteur à combustion interne (MCI). Les roulements des véhicules électriques sont soumis à une plage de températures environ 20 % supérieure à celle des roulements traditionnels des MCI. Ce gradient thermique accru est principalement dû à leur proximité avec le moteur électrique et à leurs vitesses de rotation élevées. Par conséquent, la composition des matériaux et le type de lubrification utilisés doivent être adaptés. En termes de dynamique de vitesse et de charge, 85 % des VE fonctionnent à des régimes moteur plus élevés que les véhicules traditionnels. Cette caractéristique de fonctionnement exige des roulements capables de supporter des vitesses et des charges axiales accrues.

Nos recherches indiquent que l'utilisation de roulements traditionnels dans les véhicules électriques entraîne une diminution de 30 % de leur durée de vie prévue. Cette réduction est attribuable aux contraintes opérationnelles spécifiques que les véhicules électriques imposent à ces composants. La composition des matériaux est un autre domaine qui connaît une évolution sur le marché mondial des roulements pour véhicules électriques. 70 % des constructeurs de véhicules électriques se tournent désormais vers les roulements hybrides en céramique. Leur préférence s'explique par la capacité supérieure de ces roulements à résister à des températures élevées et à une meilleure résistance aux arcs électriques.

Par ailleurs, les véhicules électriques sont intrinsèquement plus silencieux que les véhicules thermiques. Cette différence a influencé les attentes des consommateurs : 90 % d’entre eux souhaitent un confort de conduite optimal avec les véhicules électriques. Cette attente souligne l’importance de roulements silencieux pour les véhicules électriques. De plus, les pratiques de lubrification diffèrent de celles des véhicules traditionnels. Les graisses habituellement utilisées pour les roulements des véhicules thermiques ne conviennent pas aux véhicules électriques. Un pourcentage impressionnant de 95 % des constructeurs de véhicules électriques préconisent désormais l’utilisation de lubrifiants spécifiques pour prévenir l’usure prématurée.

Défis : Problèmes électriques dans les roulements des véhicules électriques

Les moteurs électriques des véhicules sont composés de nombreuses pièces, les roulements étant les plus sensibles aux dysfonctionnements électriques. Récemment, on a constaté une augmentation des problèmes électriques au niveau de ces roulements dans les véhicules électriques, ce qui soulève de sérieuses inquiétudes quant à la durée de vie des systèmes d'alimentation des moteurs. Au cœur de chaque véhicule électrique à batterie (VEB) et hybride se trouve un moteur/générateur de traction triphasé à courant alternatif (CA). Les batteries fournissant du courant continu (CC), les onduleurs, également appelés variateurs de fréquence (VFD), sont indispensables à la conversion du CC en CA. Cependant, ces onduleurs génèrent parfois des tensions indésirables sur les arbres moteurs. Sans une mise à la terre fiable et durable, ces tensions peuvent corroder les roulements et, à terme, entraîner leur détérioration.

Ces dommages électriques aux roulements constituent un problème sous-jacent des véhicules électriques, obligeant les ingénieurs automobiles à relever des défis inédits. La nature erratique des tensions d'arbre induites par l'onduleur, qui tendent à suivre le chemin de moindre résistance, implique que des solutions comme l'isolation des roulements de moteur pourraient simplement rediriger les dommages vers d'autres pièces, notamment les roulements de boîte de vitesses ou de roues. Fait intéressant, même les roulements du moteur à combustion interne d'un véhicule hybride peuvent être affectés par ce problème lorsque le véhicule fonctionne en mode électrique.

Tendance : L'essor des roulements intelligents dans les véhicules électriques

Les roulements, autrefois de simples sphères d'acier, sont devenus des dispositifs sophistiqués dotés de capteurs intégrés. Les véhicules électriques modernes tirent parti de ces roulements avancés, les utilisant pour collecter et transmettre des informations sur l'état du groupe motopropulseur. Par exemple, l'analyse des vibrations des roulements peut désormais révéler d'éventuels problèmes du groupe motopropulseur et même fournir des données sur l'utilisation et les conditions du terrain. La révolution numérique a engendré une maintenance préventive, remplaçant la maintenance réactive. Les outils avancés de l'Industrie 4.0, tels que les capteurs fixés aux composants automobiles, offrent des informations en temps réel sur les performances, qui peuvent être intégrées aux systèmes de surveillance des constructeurs. Parmi ces innovations figurent les roulements intelligents compatibles avec l'Internet industriel des objets (IIoT). Ces roulements sont capables de s'auto-évaluer et d'anticiper les problèmes à venir.

Au cœur des mécanismes rotatifs, les roulements intelligents sont idéalement placés pour faciliter une approche proactive de la maintenance. Ils peuvent fournir des données précieuses sur des aspects tels que la vitesse de rotation, le sens de rotation et les différentes forces qui s'exercent sur les roulements.

D'après les données d'ACS, les moteurs de véhicules électriques peuvent atteindre 15 000 tours par minute (tr/min), contre seulement 8 000 tr/min pour les moteurs à combustion interne, la plupart des voitures particulières tournant autour de 6 000 tr/min . Ce régime moteur plus élevé améliore non seulement les performances, mais permet également de s'affranchir des transmissions lourdes et coûteuses. Cependant, cela impose des exigences de qualité strictes à tous les composants de la chaîne cinématique. Les roulements des véhicules sont soumis à des contraintes et à une usure considérables, en fonction de leur utilisation. Ils doivent supporter d'importantes forces centrifuges tout en limitant l'échauffement dû à la rotation rapide. Outre les roulements, les concepteurs doivent également prendre en compte la durée de vie du véhicule, qui doit rester fiable sur de longues distances et pendant de nombreuses années.

Analyse segmentaire 

Par type 

En termes de types de véhicules, le marché mondial des roulements pour véhicules électriques est dominé par les véhicules électriques à batterie (VEB), qui représentaient 54,2 % des revenus en 2023 et devraient légèrement augmenter pour atteindre 55,0 % d'ici 2032. Les véhicules électriques hybrides (VHE) et les véhicules électriques hybrides rechargeables (VHR) suivent de près, avec des parts de marché respectives de 35,7 % et 10,1 % en 2023 .

Sur le plan technologique, le besoin de roulements capables de supporter des rotations à grande vitesse dans les véhicules électriques est primordial. Ces roulements répondent également à des défis tels que le maintien de la lubrification et la protection contre les contaminants. De plus, l'introduction de roulements hybrides, combinant des anneaux en acier et des composants en nitrure de silicium, illustre l'innovation dans la gestion des risques potentiels liés à la puissance des moteurs électriques des véhicules électriques. Cette conception hybride garantit non seulement une efficacité opérationnelle optimale, mais prolonge également la durée de vie des groupes motopropulseurs des véhicules électriques.

Par produit 

Le marché mondial des roulements pour véhicules électriques présente une segmentation de produits diversifiée, dominée par les roulements à billes. En 2023, ces derniers représentaient 44,6 % du marché. Leur position prépondérante devrait se maintenir, avec une part de marché de 44,3 % d'ici 2032. Cette prééminence s'explique par leur surface de contact réduite, qui permet de minimiser considérablement les frottements, et par leur polyvalence, tant pour les véhicules à deux qu'à quatre roues, qui garantit leur pertinence. Parallèlement, les paliers lisses, bien que plus simples, offrent une capacité de charge élevée et une bonne résistance aux chocs. Leur demande devrait croître régulièrement au cours de la période de prévision, soulignant leur utilité dans les applications exigeant une résistance aux mouvements oscillatoires.

Par ailleurs, les roulements à rouleaux détenaient une part de marché importante de 37 % en 2023. Cette situation s'explique par leur capacité supérieure à supporter des charges radiales et axiales élevées tout en réduisant efficacement le frottement de rotation. Les secteurs des équipements industriels, de l'automobile, de l'électroménager et de l'aérospatiale privilégient particulièrement les roulements à rouleaux, ce qui souligne leur large éventail d'applications.

Par matériau

Sur le marché mondial des roulements pour véhicules électriques (VE), l'acier domine largement le secteur. En 2023, il détenait la plus grande part de marché, une tendance qui devrait se maintenir jusqu'en 2032. À cette date, les roulements en acier représentaient 40,8 % du marché, et les projections indiquent une légère baisse à 40,7 % d'ici 2032. L'omniprésence de l'acier dans les roulements de VE s'explique par son rôle essentiel dans les composants et les bagues des roulements à rouleaux et à billes, répondant ainsi aux exigences croissantes de performance et de vitesse des groupes motopropulseurs, notamment des moteurs électriques.

Il est intéressant de noter que les céramiques, grâce à leurs propriétés d'isolation électrique intrinsèques, s'imposent comme un segment crucial. Leur croissance est particulièrement notable dans les applications à haute vitesse et comme solution aux problèmes de décharge électrique. L'intégration de billes en céramique a permis la création de roulements hybrides, une solution innovante. Malgré leur coût plus élevé, le marché des roulements à billes en céramique est porté par leurs avantages, tels qu'une densité inférieure de 40 % à celle de l'acier, des températures de fonctionnement réduites et une durée de vie prolongée.

Par catégorie de véhicule

Le marché mondial des véhicules électriques (VE) connaît une forte croissance de la demande, notamment en provenance des véhicules particuliers. En 2023, ces derniers représentaient 72,8 % du marché. Cette domination devrait se maintenir, avec un léger recul à 71,9 % d'ici 2032. La forte hausse des ventes de véhicules particuliers, en particulier dans les pays émergents, alimentée par l'augmentation du revenu disponible, a soutenu la croissance de ce segment. Par ailleurs, le segment des véhicules utilitaires devrait connaître une expansion rapide, sa part de marché devant passer de 27,2 % en 2023 à 28,1 % d'ici 2032.

La croissance rapide du segment commercial s'explique par la popularité croissante des bus électriques, notamment dans des pays comme la Chine et l'Inde. Face à l'intensification des engagements mondiaux en matière de lutte contre le changement climatique, les camions électriques sont de plus en plus acceptés. Fait intéressant, alors que seulement 0,3 % des camions vendus en 2021 étaient électriques, près de 10 % des ventes totales de véhicules sur le marché automobile global étaient des véhicules électriques. La tendance à l'électrification des camions longue distance, conjuguée à la nécessité d'améliorer les infrastructures de réseau électrique, offre des perspectives prometteuses pour le segment des véhicules commerciaux sur le marché des véhicules électriques.

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Analyse régionale 

Le marché mondial des batteries pour véhicules électriques traverse une phase de transformation, avec des trajectoires de croissance variables selon les régions. La région Asie-Pacifique se distingue particulièrement. D'ici 2032, elle devrait détenir une part de marché supérieure à 54 % grâce à l'important volume de véhicules électriques produits et consommés dans la région. La Chine, à elle seule, prévoit de compter plus de 15 millions de véhicules électriques en circulation d'ici 2025. Cette croissance est à la hauteur de l'objectif ambitieux de l'Inde, qui vise 30 % de mobilité électrique d'ici la fin de la décennie, soit près de 7 millions de nouveaux véhicules électriques. Le Japon, pour ne pas être en reste, ambitionne d'immatriculer au moins 2 millions de nouveaux véhicules électriques d'ici 2025. Cette croissance impressionnante est soutenue par l'installation de plus de 5 000 stations de recharge en Corée du Sud et de plus de 50 000 points de recharge en Chine. Par ailleurs, la région Asie-Pacifique abrite plusieurs grands fabricants de batteries pour véhicules électriques, avec plus de 120 sites de production rien qu'en Chine. Ces deux dernières années, des pôles automobiles comme la Thaïlande et l'Indonésie ont investi collectivement plus d'un milliard de dollars pour développer les infrastructures destinées aux véhicules électriques. 

L'Europe suit de près, contribuant à plus de 27 % du chiffre d'affaires mondial du marché des batteries pour véhicules électriques. Son approche des transports durables est illustrée par le projet du Royaume-Uni d'interdire la vente de voitures neuves à essence et diesel d'ici 2030, ouvrant la voie à un avenir dominé par les véhicules électriques. L'Allemagne a vendu à elle seule plus de 833 000 véhicules électriques en 2022, la France la talonnant de près avec 346 000 unités. Par ailleurs, les ventes de véhicules électriques en Espagne ont récemment dépassé la barre des 100 000 unités par an. Les constructeurs automobiles européens investissent également massivement dans les infrastructures pour véhicules électriques, avec plus de 10 milliards de dollars promis pour les cinq prochaines années.

Principaux acteurs du marché mondial des roulements pour véhicules électriques 

• AB SKF
• C&U Group Co., Ltd.
• Roulements Fersa SA.
• ILJIN Co., Ltd.
• JTEKT Corporation
• Nachi-Fujikoshi Corp.
• Roulements NBC (NEI Ltd.)
• NMB Technologies Corporation
• NRB Bearings Limited
• NSK Ltd.
• NTN Corporation
• Schaeffler Technologies AG & Co. KG
• La société Timken
• Groupe Cie., Ltd de Zhejiang XCC.
• Autres acteurs marquants

Aperçu de la segmentation du marché :

Par type

• Véhicule électrique à batterie (VEB)
• Véhicule électrique hybride rechargeable (PHEV)
• Véhicule hybride électrique (VHE)

Par produit

• roulement à rouleaux
  • Roulement à rouleaux coniques
  • Roulement à aiguilles
  • Roulement à rouleaux cylindriques
  • Autre
• Roulement à billes
  • Roulement à billes à gorge profonde
  • Roulement à contact oblique
  • Roulement à billes auto-aligneur
  • Autre
• Palier composite
• Autres

Par matériau

• Acier
• Céramique
• Polymère
• Autre

 Par canal de vente

• OEM
• Marché secondaire

Par catégorie de véhicule

• Véhicule de tourisme
• Véhicule utilitaire

Par candidature

• Boîte de vitesses/Transmission
• Moteur
• Essieu E
• Roue
• Autres

Par région

• Amérique du Nord
  • Les États-Unis
  • Canada
  • Mexique
• Europe
  • Europe occidentale
    • Le Royaume-Uni
    • Allemagne
    • France
    • Italie
    • Espagne
    • Reste de l'Europe occidentale
  • Europe de l'Est
    • Pologne
    • Russie
    • Reste de l'Europe de l'Est
• Asie-Pacifique
  • Chine
  • Inde
  • Japon
  • Corée du Sud
  • Australie et Nouvelle-Zélande
  • ASEAN
  • Reste de l'Asie-Pacifique
• Moyen-Orient et Afrique
  • Émirats arabes unis
  • Arabie Saoudite
  • Afrique du Sud
  • Reste de la MEA
• Amérique du Sud
  • Argentine
  • Brésil
  • Reste de l'Amérique du Sud