↓ Problème

Alors que le monde passe au « tout électrique », les moteurs électriques sont devenus une technologie stratégique. Cependant, l’industrie est confrontée à d’énormes incertitudes en matière d’approvisionnement, à un fardeau réglementaire croissant ainsi qu’à une concurrence interne de plus en plus intense.

Les fabricants de moteurs électriques doivent donc innover beaucoup plus rapidement et plus radicalement pour faire face à des pressions sans précédent du marché et de la société : coût, approvisionnement des matériels, réduction des impacts environnementaux.

↓ Notre solution

Nous opérons une plateforme logicielle de design génératif permettant de concevoir des moteurs électriques entièrement par simulation, en dehors de l’état de l’art.

↓ Bénéfices apportés aux fabricants de moteurs électriques

Grâce aux designs de moteurs que nous générons pour eux, nous permettons concrètement aux fabricants :

• De réduire sensiblement leurs coûts d’approvisionnement (entre 15 et 30% les consommation de matière), et donc de relever leurs marges (jusqu’à +70%) tout en réduisant leurs risques d’approvisionnement
• De produire des machines plus efficaces, en relevant de 20% les performances électromagnétiques et de 10 à 20% les performances énergétiques des moteurs électriques qu’ils proposent à la vente.

Il est à noter que nos designs sont fabricables par des outils industriels standards (pas d’impression 3D). Ils sont donc compatibles avec les marchés de gros volumes tels que les moteurs industriels, automobile, HAVC, électroménager notamment.

↓ Clients visés et business model

Nous ciblons les fabricants de tous types de moteurs électriques (marché = 100 Mds, +6% par an), en priorité dans les domaines de l’automobile et de la mobilité.

Notre business model est fondé sur le partage la propriété intellectuelle des designs que nous inventons. Dès lors que ceux-ci sont retenus par les fabricants, ils nous rémunèrent sous forme d’un droit d’usage lié au volume de leurs ventes, (30% des gains réalisés).

Nous sommes donc les seuls utilisateurs de notre plateforme logicielle (autrement dit, nous ne sommes pas vendeurs de licences logicielles).

↓ Avancées commerciales

Nos deux premiers clients sont Forvia Seating et Valeo Power Train, respectivement 5ème et 19ème équipementiers automobile mondiaux.

Selon nos interlocuteurs, les deux moteurs sur lesquels nous travaillons sont destinés à devenir des « game changers » sur les marchés visés.

Nous sommes aussi en discussion, entre autres, avec Valeo (Visibility, pour les moteurs d’essuie-glace), Somfy (moteur de stores roulants), Bosch (moteurs de petite mobilité).

↓ Descriptif de l’offre

Étape 1 :
Nous recueillons les objectifs, ou « contraintes » de nos clients, qui peuvent être :
• Physiques : objectifs de performance électromagnétique, température, solidité mécanique ou bruit.
• Économiques : objectifs de coût.
• Process : simplification des opérations de fabrication.

Étape 2 :
Nous générons un OD (« Optimal Design »), meilleure solution naturelle possible de moteur respectant les contraintes, si cette solution existe dans la nature. L’OD n’est pas destiné à être fabricable. Il nous permet d’identifier les principes qui dans la nature offrent les meilleures possibilités en termes de performance et d’originalité, compte tenu des contraintes fixées.

Étape 3 :
L’OD est ensuite simplifié pour pouvoir être fabriqué, ce qui permet de livrer un ODM (« Optimum Design for Manufacturing ») au client.

Les principaux bénéfices sont les suivants :

1. Abstraction de l’état de l’art et suppression des biais humains : les solutions proposées sont les meilleures solutions naturelles,
2. Créativité logicielle (« digital ingenuity ») : les designs générés dépassent les capacités de raisonnement et de connaissance des ingénieurs, et permettent d’identifier des sources de gains et d’amélioration importantes, encore latentes dans la nature
3. Accélération de mise sur le marché : la phase de design est ramenée de deux ans à trois mois ;
4. Flexibilité : les simulations permettent d’explorer à coût virtuellement nul de multiples options de coût, de performance et/ou de process
5. Réponse à des besoins de design émergents, mais très complexes tels que la recyclabilité et la circularité.

↓ Données de contexte marché

D’ici 2050, on estime que l’économie mondiale aura besoin d’environ 140 milliards de nouveaux moteurs électriques (+250%) ; environ 1/3 de l’énergie mondiale sera alors consommée par des moteurs électriques.

Les incertitudes sur l’approvisionnement en matières premières sont énormes. Au cours des deux dernières décennies, les prix des matériaux ont été très volatils et le secteur des moteurs (comme d’autres) a dû faire face à de graves pénuries, notamment pendant la pandémie.

Pourtant, la demande continuera d’augmenter fortement à l’avenir. Par exemple, entre 2020 et 2050, la consommation de matériaux de l’UE pour les énergies renouvelables et l’électromobilité devrait être multipliée par les facteurs ci-dessous :
Lithium, entre 18 et 58.
Graphite, entre 5 et 13
Cobalt, entre 4 et 14
Dysprosium, entre 2 et 12
Néodyme, entre 1 et 4
Nickel, entre 1 et 3

Les incertitudes proviendront d’une part de ressources insuffisamment connues (et potentiellement trop limitées) recélées par la planète et, d’autre part, d’une dépendance politique défavorable des principaux fournisseurs, notamment la Chine.

Une étude note que l’UE ne produit que 1 % des matières premières pour les moteurs de traction des véhicules électriques. Elle indique que : « Les risques d’approvisionnement liés à l’extraction et au traitement des terres rares sont la principale préoccupation, car la Chine domine de plus en plus l’approvisionnement de ces matières premières. »

En outre, en tant que catalyseur clé de la transition vers le « tout électrique », les moteurs électriques ont été classés comme une technologie critique par les gouvernements (y compris l’UE), ce qui ne cesse d’accroître le fardeau règlementaire.

Les normes imposent des contraintes grandissantes en raison des nécessités imposées par le changement climatique (normes de performance énergétique), l’environnement (normes d’impact) et l’épuisement de la planète (normes de circularité et de recyclage).

Les fabricants doivent aussi réduire le coût de leur RD, qui absorbe 30% de leur EBITDA.

↓ Origine de notre offre

Notre plateforme « deeptech » de design de moteurs électriques est issue de dix années de recherche fondamentales au laboratoire CNRS-Laplace de Toulouse. Le besoin initialement étudié était l’optimisation (masse et performance) de propulseurs spatiaux.

Le premier POC « propulseur » date de 2018. Encore au stade laboratoire, la technologie a été éprouvée par Safran ayant demandé une optimisation de 20% de la masse d’un propulseur de satellite HET : nous avons alors proposé une solution optimisant la masse de 75%.

À partir de 2020, pour multiplier par 200 l’opportunité de marché, nous avons adapté la technologie aux moteurs (tout ce qui a un rotor et un stator).

Le POC « moteur » date de 2020. Nous avons optimisé sur banc physique un moteur synchro-réluctant, gagnant 30% de fer et 15% de cuivre et augmentant de 20% le couple par rapport aux meilleures machines du marché.