115 moteurs de voitures électriques passés au crible : la Chine se distingue par ses matériaux

Posés côte à côte sur un établi, le moteur électrique d’une BYD et celui d’une Audi auraient de quoi faire douter un mécanicien chevronné. On y retrouve le même bloc tout-en-un qui regroupe le moteur, l’électronique de puissance et le réducteur (l’équivalent d’une boîte de vitesses à un seul rapport), ainsi que la même course aux très hauts régimes de rotation.

Pour les départager, il faut analyser leur métallurgie. Là où les constructeurs chinois utilisent massivement le magnésium et les aimants aux terres rares, des marques européennes comme BMW et Renault développent depuis des années des moteurs capables de s’en affranchir. Une divergence technique qui s’explique par une question très simple : qui possède les mines ?

Cette vaste étude, publiée le 6 novembre dans la revue scientifique Energies, a été menée par l’université RWTH d’Aix-la-Chapelle, référence européenne sur l’industrialisation de la mobilité électrique. Ses chercheurs ont disséqué 115 moteurs de traction issus de 80 modèles commercialisés entre 2019 et 2025, incluant des voitures 100 % électriques, des hybrides rechargeables et des véhicules à prolongateur d’autonomie (où un petit moteur essence sert uniquement de générateur électrique).

Le panel fait la part belle aux marques chinoises (BYD, Nio, Xiaomi, Zeekr…), complétées par quelques modèles de Tesla, Mercedes ou Kia. Pour établir une comparaison fiable avec l’industrie occidentale, les universitaires ont croisé ces résultats avec leur précédente base de données portant sur 48 moteurs issus de 31 voitures majoritairement européennes et américaines.

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Des aimants partout, mais pas un seul rotor bobiné

Le premier enseignement est sans appel : sur les 115 moteurs étudiés, 95 sont des machines synchrones à aimants permanents. Concrètement, leur rotor (la pièce centrale en rotation) intègre des aimants enrichis en terres rares comme le néodyme, une formule qui assure une excellente sobriété énergétique aux allures courantes. Les 20 blocs restants sont des moteurs asynchrones dépourvus d’aimants, essentiellement installés sur le train avant pour offrir un surplus ponctuel de puissance lors des fortes accélérations.

En revanche, pas un seul moteur synchrone à rotor bobiné, une technologie où les aimants permanents sont remplacés par des bobines de cuivre alimentées en courant, ne figure dans l’échantillon. C’est pourtant la voie privilégiée en grande série par Renault et BMW afin d’éliminer les terres rares de leurs chaînes d’approvisionnement.

L’explication des chercheurs tient au bon sens industriel : puisque la Chine contrôle l’essentiel de l’extraction, du raffinage et de la production mondiale d’aimants, ses constructeurs nationaux n’ont aucune raison de se compliquer la tâche avec une technologie alternative. Détail intéressant, les ingénieurs chinois ne gaspillent pas la matière première pour autant : leurs rotors embarquent en moyenne 1,93 kg d’aimants, une quantité quasiment identique à celle relevée sur les moteurs occidentaux équivalents.

Du magnésium là où l’Europe reste fidèle à l’aluminium

La seconde fracture matérielle se cache dans le carter, l’enveloppe métallique qui protège le moteur. Plusieurs fabricants chinois ont remplacé l’aluminium traditionnel par des alliages de magnésium, un matériau totalement absent chez les autres constructeurs du panel.

Sur la balance, le gain est loin d’être anecdotique : un carter en magnésium pèse 20 à 30 % de moins que son équivalent en aluminium, ce qui permet d’alléger légèrement la batterie à autonomie constante. Mais là encore, la géographie commande l’ingénierie : la Chine concentre plus de 80 % de la production mondiale de magnésium primaire, obtenu via un procédé métallurgique très énergivore et lourdement émetteur de CO₂ que l’Europe répugne à importer.

Un dernier détail de fabrication illustre l’écart de philosophie industrielle entre les deux blocs. Les « barres omnibus » (busbars), ces rails de cuivre rigides qui conduisent le courant fort jusqu’aux bobinages, sont souvent isolées par une simple projection de peinture en poudre sur les moteurs chinois, là où les équipementiers européens les moulent dans une épaisse gaine de plastique. Pour les auteurs de l’étude, ce choix traduit un curseur placé différemment entre réduction immédiate des coûts de production et longévité maximale.

Une assurance contre les quotas de Pékin

L’actualité diplomatique rappelle d’ailleurs pourquoi cette bataille des matériaux est vitale. Si Pékin a accepté le 9 novembre dernier de prolonger jusqu’au 10 janvier 2027 la trêve accordée à Washington sur une partie de ses restrictions d’exportation de terres rares, l’étau est loin d’être desserré.

Les licences d’exportation obligatoires instaurées dès avril 2025 sur sept terres rares lourdes, dont le dysprosium et le terbium, indispensables pour empêcher les aimants de perdre leur magnétisme à haute température, restent bel et bien en vigueur. Autrement dit, tout constructeur occidental qui mise sur des moteurs à aimants permanents demeure suspendu au bon vouloir du ministère chinois du Commerce.

En définitive, cette autopsie géante prouve que les moteurs électriques chinois ne dissimulent aucune formule magique inaccessible aux ingénieurs européens. Leur compétitivité repose avant tout sur un accès direct et garanti aux matières premières critiques, qui dispense leurs marques de financer de coûteuses solutions de contournement. Là où BYD puise dans son jardin, Renault et BMW paient le prix d’une assurance géopolitique avec leurs rotors bobinés.