Recourir à l’IA pour évaluer la consommation d’énergie, la performance des véhicules et la durée des batteries
Mai 2026
« L’objet de cette étude n’est pas seulement les batteries : elle vise aussi à donner aux activités minières les données et la confiance dont elles ont besoin pour passer à l’électrique. » — Zhenhuan Xu, Ressources naturelles Canada
Le résumé en sept secondes :
Les véhicules électriques à batterie (VEB) transforment l’activité minière, mais comprendre leur façon d’utiliser l’énergie et leur niveau d’efficacité sous terre est un défi de taille.
À CanmetMINES-Sudbury, des chercheurs ont recours à l’IA pour faire avancer des travaux de recherche sur ces véhicules, plus précisément sur la consommation d’énergie, la récupération de l’énergie et la performance des batteries.
La vue d’ensemble
Le Canada est un chef de file mondial dans l’adoption de VEB souterrains, mais il existe peu de données sur la performance réelle de ces véhicules sur le terrain. C’est pourquoi les scientifiques Zhenhuan Xu et Augustin Marks de Chabris utilisent l’IA pour modéliser le comportement de ces véhicules au cours d’activités minières, de manière à pouvoir :
- prévoir la quantité d’énergie récupérée :
- l’IA aide à estimer la quantité d’énergie que récupèrent les VEB pendant un cycle de service, chaque freinage renvoyant de l’énergie vers la batterie;
- estimer la dégradation de la batterie :
- comme la capacité d’une batterie diminue avec le temps, les scientifiques se penchent sur le niveau de dégradation observé à l’issue d’un seul cycle de service et pendant toute la durée de vie de la batterie;
- analyser la performance des véhicules dans des conditions difficiles :
- l’IA aide à évaluer la performance de ces véhicules dans des conditions minières extrêmes.
Zhenhuan Xu, scientifique à CanmetMINES, analyse la performance des batteries dans le temps.
Conditions minières extrêmes
Ce travail de recherche est d’une importance cruciale, car les données du monde réel à ce sujet sont limitées. La plupart des études sur les batteries reposent sur des essais effectués en laboratoire dans des conditions contrôlées et sont axées sur des véhicules routiers classiques, qui sont généralement utilisés sur de courtes périodes avant d’être stationnés, selon un cycle d’arrêt et de démarrage. Pour leur part, les véhicules miniers suivent un cycle de service pendant toute la durée d’un quart de travail, ce qui signifie que ces véhicules restent en marche pendant des heures – ils montent et descendent des pentes, négocient des virages, s'arrêtent et redémarrent.
En outre, les études fondées sur des véhicules routiers classiques ne tiennent pas compte des conditions difficiles qui existent sous terre, comme l’humidité extrême, les températures extrêmes et l’utilisation constante de véhicules miniers lourds, comme des camions de roulage et des chargeurs. Ces conditions ont un effet sur le temps d’autonomie entre les charges et sur la durée de vie globale des batteries.
Pour remédier à ce manque d’information, Zhenhuan et Augustin ont incorporé, dans des modèles d’IA, différentes données, notamment :
- la vitesse du véhicule;
- la charge de la batterie;
- la pente du terrain.
Grâce à cette information, les modèles sont en mesure d’estimer :
- combien de temps un véhicule peut fonctionner avant de devoir être rechargé;
- la quantité d’énergie nécessaire à l’exécution d’un cycle de service;
- la quantité d’énergie qu’il est possible de récupérer;
- en combien de temps la batterie arrivera à la fin de sa première vie, c’est-à-dire à 80 % de sa capacité initiale.
Pour simuler des conditions souterraines difficiles, des chercheurs de CanmetMINES sont à concevoir des chambres climatiques particulières qui leur permettront d’exposer les batteries à des températures extrêmes tout en générant des données sur le niveau de performance et la vitesse de dégradation de ces batteries dans ce type d’environnement.
« Il est essentiel de comprendre comment les batteries se comportent sous terre pour aider les exploitations minières à planifier, à bien fonctionner et à se tourner avec confiance vers un avenir électrique », affirme Augustin. Comme on le dit dans le milieu, “ Ce qu’on ne peut pas cultiver, il faut l’extraire du sol ”, ce qui rend l’innovation durable indispensable dans le secteur minier. »
Le chercheur Augustin Marks de Chabris en train d’analyser des données sur les batteries dans le cadre de ses recherches fondées sur l’IA.
La capacité des batteries diminue avec le temps au fil des cycles de charge et décharge
Combien d’énergie?
Il est essentiel de comprendre l’utilisation de l’énergie dans le domaine minier. « Même si elles sont soumises aux mêmes conditions, des batteries du même type peuvent néanmoins se détériorer à un rythme différent », explique Zhenhuan. Un modèle fondé sur l’IA apprend à partir de l’histoire de chaque batterie, cernant des différences que les modèles empiriques classiques ou fondés sur la physique ont de la difficulté à prendre en compte. »
Les exploitants ont besoin d’estimations fiables sur la quantité d’énergie requise pour extraire efficacement les matières, tout en se préparant à un avenir axé sur l’électricité. Bien que l’obtention de données du monde réel de grande qualité demeure difficile, l’IA aide ces scientifiques de RNCan à mieux comprendre comment se comportent les batteries sous terre tout le long de leur vie utile.
Pour de plus amples renseignements au sujet de ces travaux de recherche, communiquez avec La Science simplifiée à : sciencecommunications-communicationsscientifiques@nrcan-rncan.gc.ca