Le potentiel de l’aluminium pour l’allégement des véhicules saute aux yeux lorsqu’on considère sa masse volumique (2,7 grammes par centimètre cube), inférieure de moitié à celle du fer (7,6 g/cm3) et du cuivre (8,5 g/cm3). Au-delà de ce constat un peu simpliste, il faut évidemment tenir compte des critères de conception propres aux divers composants du véhicule. Ces critères sont liés à des performances comme la robustesse, la rigidité et, bien sûr, le poids. C’est donc dire que chaque composant doit être évalué individuellement d’après l’ensemble des critères fonctionnels pertinents.
L’emploi de l’aluminium permet de réduire le poids des véhicules, donc leur consommation énergétique et, finalement, leurs émissions de gaz à effet de serre.
Outre la réduction de poids par simple substitution de matériaux, diverses possibilités s’offrent au concepteur soucieux d’éliminer les kilos superflus. Des techniques de fabrication propres à l’aluminium, comme l’extrusion de profilés complexes à creux multiples ou la coulée sous vide de pièces à paroi mince très robustes, ouvrent la voie à des solutions novatrices. Qui plus est, les gains en poids peuvent faire boule de neige par le jeu des gains indirects. Ainsi, quand le constructeur Audi a conçu son modèle A8 en 1994, le choix se posait entre une carrosserie brute en acier de 441 kg et une solution aluminium de 247 kg. Audi ayant tranché en faveur de cette dernière, des réductions de poids supplémentaires sont devenues possibles – par exemple une cylindrée réduite et un réservoir de carburant plus petit – sans compromettre les performances visées (accélération, autonomie de carburant, etc.). Audi a calculé ces gains indirects à 45 kg, soit 23 % de l’allégement initial de 194 kg. La carrosserie brute en aluminium de 247 kg a donc entraîné, en fin de compte, un allégement global de 239 kg. Des études portant sur d’autres véhicules concluent à des gains indirects de 50 à 100 %.
La fourchette assez large des réductions de poids indirectes constatées reflète des degrés variés d’intégration des systèmes. Il faut dire que les gains indirects ne sont pas tous immédiatement réalisables, car beaucoup de composants sont souvent utilisés par d’autres modèles. Cependant, l’industrie automobile poursuit activement l’optimisation des composants, et l’on peut espérer concrétiser de plus en plus ces gains indirects. Par ailleurs, des développements de pointe dans les technologies de l’aluminium (nouveaux concepts d’optimisation des solutions aluminium, nouveaux alliages d’aluminium aux propriétés améliorées, meilleures technologies de formage et d’assemblage, etc.) entraîneront d’autres réductions de poids dans un proche avenir. De nouvelles techniques évoluées, par exemple la production de flans raboutés et le galetage des profilés, promettent des gains supplémentaires appréciables.