Pour les 93 millions d'utilisateurs actifs d'Uber ou de tout autre service de covoiturage, préparez-vous au prochain grand changement de paradigme dans le covoiturage : les eVTOL. Probablement d'ici 2025, sous réserve de l'approbation de la FAA, les consommateurs pourraient prendre des vols commerciaux sur des véhicules électriques à décollage et atterrissage verticaux (eVTOL), qu'ils soient prêts ou non. Composites One est prêt.

Le nouveau modèle de service de transport commercial, également connu sous le nom de taxis aériens, de mobilité aérienne avancée ou de mobilité aérienne urbaine, fonctionnera de la même manière que les plateformes actuelles de covoiturage. Il sera géré par une application mobile et transportera les passagers qui veulent gagner du temps (et qui peuvent se le permettre) dans un rayon de 150 kilomètres, avec l'avantage supplémentaire de s'élever littéralement au-dessus de la circulation.

L'industrie des composites s'est imposée comme un partenaire essentiel dans la fabrication Aérospatiale. Le marché de l'eVTOL ne fera pas exception, car la légèreté est essentielle pour les véhicules électriques, en particulier ceux qui volent.

Bien qu'aucune annonce officielle n'ait été faite, M. Jeff Sloan, rédacteur en chef de CompositesWorld, qui est à l'avant-garde de l'industrie des composites, affirme que les eVTOL pourraient être lancés commercialement et certifiés par la FAA dès 2025 pour fonctionner dans les grandes villes et les régions métropolitaines comme Los Angeles, Miami et New York, avec une ligne de taxi aérien déjà offerte à Chicago. Les premiers véhicules auront une capacité de quatre à six passagers, y compris un pilote. La clé sera de savoir si les villes peuvent construire l'infrastructure nécessaire pour accueillir ce nouveau mode de transport. 

Il y a du scepticisme quant à la vitesse et à l'ampleur de l'évolution des taxis aériens, mais Sloan mentionne: « Je pense qu'il ne fait aucun doute que cela va se produire. La seule question est de savoir à quelle vitesse, il va croître.

À mesure que les grands fabricants entrent sur le marché avec des produits de première génération, ils doivent surmonter des obstacles réglementaires, car l'industrie crée un nouveau marché dans lequel la FAA n'a aucune expérience ni précédent réglementaire. 

Les composites seront le moteur de l'évolution des eVTOL

L'évolution rapide prévue du segment de la mobilité aérienne avancée exercera une pression importante sur l'industrie des composites pour terminer les processus de certification de la FAA et répondre aux exigences de fabrication et aux demandes de production. En raison de l'accélération du délai de mise sur le marché, la plupart des constructeurs d'avions utilisent des matériaux déjà qualifiés pour l’Aérospatiale, tels que les préimprégnés thermodurcissables traditionnels avec laminage manuel et placement automatisé des fibres, tous durcis en autoclave. 

“CompositesWorld” rapporte que « des structures extérieures primaires comme les ailes et les fuselages aux petits composants secondaires comme les clips et les supports, les composites trouveront des applications dans chaque mètre cube d'un eVTOL ».

Les principaux équipementiers d'eVTOL, tels que « Joby Aviation », « Archer Aviation », « BETA Technologies », « Lilium » et « Volocopter », construisent actuellement des taxis aériens de première génération et travaillent même sur des prototypes de préproduction de deuxième génération. Les produits de première génération feront leur entrée sur le marché commercial avec un rythme de production de plusieurs centaines par année. Étant donné que les thermodurcissables ont été, jusqu'à présent, le type de résine le plus utilisé dans l'industrie Aérospatiale, et que les organismes de réglementation sont les plus familiers avec les matrices thermodurcissables, plus de 90% des équipementiers eVTOL entrent en certification avec des plateformes riches en thermodurcissables, selon « CompositesWorld ». 

L'industrialisation posera de nouveaux défis; les thermoplastiques réagiront

En ce qui concerne l'avenir de l'industrialisation du marché de la mobilité Aérienne urbaine, les constructeurs seront obligés de qualifier de nouveaux matériaux et d'explorer des méthodes de fabrication avancées avec des avions de deuxième génération pour répondre aux exigences et aux besoins croissantes du rythme de production. Avec cela, il est probable que nous assisterons à une transition des thermodurcissables à durcissement rapide à l'utilisation de thermoplastiques renforcés de fibres – hors de l'autoclave.

Alors que le traitement des composites pour les eVTOL passe à des méthodes sans autoclave, les thermoplastiques offrent la meilleure option pour atteindre des taux de production plus élevés en réduisant les temps de cycle, en permettant des véhicules beaucoup plus légers et en améliorant la durabilité grâce à leurs propriétés de recyclabilité inhérentes, une initiative majeure en cours dans l'industrie des composites. 

Traditionnellement, le taux de rebut dans les installations de fabrication Aérospatiale produisant de grandes structures peut atteindre 40%. Alors que les municipalités commencent à facturer plus cher pour les sites d'enfouissement, l'accent est mis sur la durabilité. L'industrie examinera de plus près le recyclage des thermoplastiques et de la fibre de carbone et leur retour dans l'écosystème de fabrication, contribuant également à atténuer les problèmes de chaîne d'approvisionnement avec ces matériaux.

Les composites thermoplastiques existent depuis de nombreuses décennies, principalement utilisés pour des pièces relativement petites. Des fournisseurs de matériaux composites comme « Victrex », « Toray », « Solvay », « Teijin », « Arkema » et d'autres proposent déjà des préimprégnés thermoplastiques pour le marché de la mobilité Aérienne avancée, avec des produits offrant des temps de cycle rapides de quelques minutes plutôt que des heures ou des jours à durcir. 

À mesure que leur utilisation augmente pour les grandes structures Aérospatiales, cela exercera une pression supplémentaire sur la chaîne d'approvisionnement des composites, en particulier pour la fibre de carbone nécessaire pour répondre à la demande de thermoplastiques renforcés de fibres. De plus, l'industrie devra développer des solutions de plateforme de fabrication de thermoplastiques pour les grandes structures composites, y compris des systèmes de laminage automatisés plus grands pour fabriquer ces pièces, et les fabriquer efficacement et à moindre coût.

Jason Gibson, ingénieur en chef des applications chez Composites One, explique : « Aucun des véhicules volants actuels n'a la structure thermoplastique, il s'agit donc d'un changement de paradigme complet. Nous nous concentrons sur les thermoplastiques parce que nous croyons qu'il y aura une énorme demande au cours des trois à cinq prochaines années. Si l'on associe cela à la croissance actuelle de 8,4% du marché des thermoplastiques et de l'aérospatiale, une vague massive de demande va arriver. Les thermoplastiques sont la voie à suivre, et nous examinons tous les aspects.

Tous les acteurs de la chaîne d'approvisionnement Aérospatiale ressentiront la pression de réagir au changement attendu dans la fabrication d'eVTOL, en mettant l'accent sur l'industrie de la fabrication de composites, car les composites sont nécessaires au succès et à la viabilité de tout segment du marché Aérospatial.

Une proposition de valeur pour les clients de Composites One 

Composites One se concentre sur l'aide aux fabricants de mobilité Aérienne avancée pour qu'ils soient prêts à répondre à la demande de produits pour ce marché émergent. Composites One dispose d'une équipe dédiée à l'Aérospatiale composée d'experts en matériaux composites, représentant des chefs de file dans la fourniture de solutions de gestion des matériaux et de logistique aux fabricants Aérospatiaux. Nos solutions de produits, de processus, de chaîne d'approvisionnement et de distribution abordent l'automatisation et l'efficacité pour aider les clients à se préparer à l'industrialisation du marché de l'eVTOL. 

« La valeur pour les clients de Composites One réside dans le fait que nous prévoyons stratégiquement d'offrir un accès à des matériaux thermoplastiques déjà certifiés et à des ressources techniques pour les guider dans leurs processus de fabrication lorsqu'ils commenceront à produire des pièces dans ce nouveau secteur d'activité Aérospatial », a ajouté M. Gibson. 

« Beaucoup de gens disent que l'eVTOL est de qualité Aérospatiale pour la quantité Automobile. Il y a un grand écart entre ce que l'industrie des composites a l'habitude de faire pour l'industrie Aérospatiale et ce que l'on attendra de l'industrie de l'eVTOL à mesure qu'elle mûrit », a déclaré M. Sloan. « La bonne nouvelle, c'est que nous avons le temps de comprendre parce que cela n'arrivera pas tout d'un coup. »

Chez Composites One, nous nous efforçons d'être innovants, fiables et d'offrir des résultats à nos clients. Notre équipe Aérospatiale offre une expertise dans les matériaux composites en tant que chef de file dans la fourniture de solutions de gestion et de logistique des matériaux pour le marché exigeant de l'Aérospatiale. Dans l'Aérospatiale et au-delà, notre modèle de distribution et nos équipes technique sont prêtes à soutenir les fabricants qui utilisent les composites pour concevoir les innovations de demain.