Les freins du futur

'by wire', sans disques ni plaquettes et moins polluants?

À l’heure où l’électrification redéfinit l’automobile, le freinage entre aussi dans une nouvelle ère. Même si on en parle peu, les innovations se succèdent et elles promettent plus de sécurité, plus d’efficacité, moins de pollution et, pour les professionnels, une maintenance prédictive. Un tournant ?

Steer-by-wire

Alors que l’attention se focalise souvent sur les batteries, les moteurs ou les logiciels embarqués, une autre mutation se profile à grande vitesse dans l’industrie automobile : celle du freinage. À l’image de ce qu’on a pu voir avec la direction « steer-by-wire » (sans liaison mécanique entre le volant et la crémaillère), les systèmes de freinage s’affranchissent eux aussi progressivement des solutions mécaniques et hydrauliques traditionnelles. La course à la modernisation est lancée, avec à la clé des promesses de sécurité accrue, d’entretien réduit et d’une pollution moindre.

Parmi les innovations déjà bien avancées, il faut citer ZF et Brembo qui ont annoncé l’arrivée de leurs systèmes « brake-by-wire » entre 2025 et 2028. De son côté, Mercedes travaille à une solution encore plus disruptive : des freins sans disques ni plaquettes, intégrés au cœur même du groupe motopropulseur. D’autres évolutions seront rapides, comme la multiplication des capteurs pour mieux prédire une éventuelle défaillance ou encore la réduction des particules émises par les freins, comme va l’exiger l’Europe avec la norme Euro 7 qui entrera en vigueur fin 2026. Petit tour d’horizon.

Le freinage ‘by-wire’

Le freinage électronique (ou brake-by-wire) repose sur une idée simple : remplacer la mécanique par de l’électronique. Plus de liquide hydraulique, plus de pédale actionnant des durites, mais une série de capteurs qui détectent l’intention du conducteur et la traduisent instantanément en force de freinage grâce à des moteurs électriques intégrés directement aux étriers.

Les spécialistes Brembo et ZF annoncent l’arrivée de cette innovation sur les voitures de série entre 2025 et 2028 (parce que l’Europe autorise le « by wire » depuis peu seulement, y compris pour la direction). Cela dit, les approches ne sont pas forcément les mêmes. Brembo mise en effet sur son système entièrement électronique Sensify, qui prévoit un moteur dédié au freinage par roue. L’Allemand ZF adopte pour sa part une approche hybride qui mêle freinage hydraulique à l’avant et électrique à l’arrière. ZF annonce même des chiffres d’efficacité : son dispositif pourrait réduire jusqu’à neuf mètres la distance d’arrêt depuis 100 km/h en cas de freinage d’urgence. C’est énorme et ce serait dû à une réactivité accrue, à une stabilité renforcée et à une suppression des vibrations typiques des systèmes ABS traditionnels.

Outre la sécurité, le freinage « by wire » rebat aussi les cartes pour ce qui touche à l’entretien des freins. En effet, sans liquide de frein, fini les remplacements périodiques, les risques de fuites ou de corrosion. Le système étant plus précis, l’usure des plaquettes serait également ralentie. Mieux encore : ZF estime aussi que cette technologie allègera de 17 % l’autonomie des voitures électriques grâce à une récupération d’énergie optimisée. Selon plusieurs sources, ce système pourrait dans un premier temps coûter plus cher aux clients. Mais ça ne devrait pas durer, car avec un nombre de pièces réduit par rapport à un système de freins traditionnel, le coût de production pourrait ensuite être diminué. Cela dit, dans un premier temps, on s’attend à ce que les coûts de développement du freinage « by wire » soient répercutés dans le tarif des voitures qui en seront équipées.

Faire disparaître les frains

Demain, les roues de nos voitures ne pourraient plus non plus être freinées par des disques ou des plaquettes. C’est l’hypothèse sur laquelle travaillent les ingénieurs de chez Mercedes qui développent un système intégré directement au module de propulsion des véhicules électriques. Ce système de freinage par friction reste mécanique, mais il est en quelque sorte délocalisé et donc loin des roues. Il est intégré au sein du module comprenant déjà le moteur, l’électronique de puissance et la transmission, c’est-à-dire installé au milieu de l’essieu avant ou arrière. Cette disposition permet un contrôle électronique fin de son fonctionnement, une usure et un entretien très limités ainsi que l’absence d’émission de particules de frein, du moins si on en croit Mercedes.

Ce changement d’architecture présenterait de nombreux avantages. D’abord en matière d’usure : la sollicitation du frein mécanique deviendrait marginale grâce au freinage régénératif. Résultat : moins d’oxydation, moins de grippage et donc un entretien quasi nul. Ensuite, sur le plan de l’aérodynamique : sans freins ventilés, les jantes peuvent être pleines, ce qui réduit la traînée aérodynamique et améliore donc l’autonomie. Autre bienfait : les masses non suspendues diminuent également, au bénéfice du comportement dynamique. Enfin, Mercedes insiste aussi sur la disparition des bruits de freinage et celle des salissures sur les jantes causées par la poussière des plaquettes. À voir toutefois quand ce dispositif pourra être prêt pour une commercialisation.

Des capteurs pour une maintenance prédictive

En automobile comme ailleurs, les capteurs sont partout. Et logiquement, ceux-ci vont aussi intégrer massivement les systèmes de freinage. L’arrivée des systèmes intelligents équipés de capteurs va redéfinir profondément les pratiques d’entretien et de sécurité. Cette mutation, déjà amorcée chez certains constructeurs et équipementiers, aura clairement des implications concrètes pour les garages qui devront adapter leur expertise aux exigences de ces technologies embarquées.

Les freins intelligents ne modifient pas les performances de freinage, mais ils s’érigent surtout comme des dispositifs de diagnostic. Grâce à une batterie de capteurs intégrés – mesurant l’usure des plaquettes, la température, la pression du circuit hydraulique ou encore les vibrations –, le système est capable de surveiller en temps réel l’état de tous les composants. Cette surveillance permanente permet de détecter les signes précoces de défaillance ou de dérive de performance, bien avant que le conducteur ne s’en aperçoive. L’intérêt est double : optimiser la sécurité du véhicule, tout en planifiant des interventions ciblées et préventives.

Pour les professionnels de l’entretien, cela ouvre la voie à une maintenance prédictive structurée qui s’appuiera sur des données mesurées et non plus seulement sur des intervalles kilométriques ou des ressentis subjectifs. Des industriels comme ATEK ont déjà développé des « brakes monitored by sensors » capables d’envoyer des alertes précises lorsqu’un composant approche de sa limite fonctionnelle, ce qui réduit les immobilisations non planifiées. Mieux encore, certaines plates-formes connectées croisent ces données en temps réel avec des modèles numériques (jumeaux digitaux) et des algorithmes d’intelligence artificielle afin de simuler l’évolution du système de freinage dans différentes conditions d’usage. Bosch ou encore FleetRabbit travaillent activement sur ces solutions capables d’anticiper une perte d’efficacité, une montée en température anormale ou une usure asymétrique. Pour les garages, cela signifie non seulement l’arrivée de nouvelles interfaces de diagnostic, mais aussi une réorganisation des approches de maintenance : moins de réparations d’urgence, plus d’actions préventives fondées sur des indicateurs objectifs. À l’heure où la fiabilité devient un critère central pour les flottes et les véhicules électriques, l’intégration de ces technologies s’impose comme un levier supplémentaire d’efficacité.

Des freins plus propres

On le sait : l’enjeu environnemental autour de l’automobile est de plus en plus central. Si les véhicules électriques ne rejettent plus de gaz d’échappement, ils émettent encore des particules fines, spécialement via l’abrasion des pneus et l’utilisation des freins. On pense souvent à tort que la plus grande partie de l’abrasion provient de la plaquette de frein. Mais ce n’est pas le cas : environ 80 % des émissions ou de la poussière présente dans la jante proviennent en réalité de l’abrasion du disque.

L’Europe a décidé de légiférer pour les émissions de particules émanant des pneus et des freins à travers la norme Euro 7 qui s’appliquera aux voitures particulières nouvellement homologuées à partir du 29 novembre 2026 et à tous les véhicules nouvellement immatriculés (catégorie M1) à partir du 29 novembre 2027. La nouvelle norme stipule en effet que les émissions de particules provenant de l’abrasion des freins (PM10) ne pourront plus dépasser 3 à 11 mg/km et par véhicule (en fonction de sa classe et de sa motorisation).

Jusqu’ici, les spécialistes du secteur travaillent sur deux solutions : l’une consiste à capturer la poussière de frein après sa production à l’aide de systèmes de captation ou de filtres, tandis que l’autre vise à s’attaquer à la formation de la poussière directement à la source, c’est-à-dire au niveau de la plaquette et du disque de frein. À priori, l’option la plus probable est celle des matériaux innovants qui produiront moins de poussière. Certaines entreprises comme TMD Friction travaillent à un couplage intelligent des matériaux de friction, notamment en associant un disque en fonte grise revêtu d’un matériau dur avec un mélange de matériaux de friction spécifiquement développé.

Les spécialistes estiment que ces combinaisons permettront de satisfaire à la norme et d’éviter de recourir à un système beaucoup plus coûteux de filtres, dont le prix se répercuterait de facto sur le consommateur final.

Il faut noter que ces nouvelles normes s’appliqueront dans un premier temps aux produits d’origine (OE), mais qu’elles se répercuteront ensuite sur le marché du remplacement via la directive ECE R90. À l’avenir, les plaquettes et les disques de frein du marché aftermarket devront donc toujours correspondre aux produits d’origine en termes de performances, mais ils devront aussi respecter les prescriptions en matière d’émissions. On imagine que ces normes entraîneront une hausse du prix des pièces, car elles nécessiteront un traitement industriel plus long et complexe.

On l’aura compris, le freinage automobile s’apprête à connaître une transformation profonde. Car il pourra être tantôt dématérialisé, toujours intelligent, plus intégré et aussi plus propre. Du côté des professionnels, il nécessitera en tout cas des adaptations, l’acquisition de nouveaux appareils et de nouvelles compétences.