Moto électrique, comment ça marche ?
Teneur
Performances accrues et autonomie de la batterie, parfois problème de charge
Aucun soutien des agences gouvernementales dans la promotion de ce mode de transport « vert »
Dans le secteur automobile, la part des véhicules électriques dépassait 1% sur le marché français fin 2015 : cela reste une niche, mais une petite niche, qui commence à s'ancrer sur le territoire, grâce à la participation d'acteurs majeurs dans l'industrie automobile (Renault-Nissan, BMW, Mercedes, Kia, Volkswagen, PSA, SEAT) et l'activisme des nouveaux entrants Le marché a quadruplé en 5 ans.
Et les motos dans tout ça ? Rien qu'en 2019, les véhicules électriques dépassaient 1% du marché des deux-roues (1,3% en France en 2020). Nous ne sommes même pas encore au niveau de la niche, juste au niveau du croquet du chien au fond du bol. Ceci malgré la participation croissante des grands motocyclistes (BMW, KTM, Harley-Davidson, Polaris) et l'activité de nouveaux entrants (Zero Motorcycle, Energica, Lightning...). Le dynamisme aujourd'hui vient principalement des scooters, dont des marques historiques comme Vespa avec son Elettrica. Ici, nous parlons plus de marques inconnues il y a quelques années comme Cake, Niu, Super Socco, Xiaomi.
En France, près de 10 ans après sa création en 2006, Zero Motorcycles ne vendait encore que 50 voitures par an, nous confiait Bruno Müller, son directeur France, lors du dernier Mondial de l'Auto. BMW était alors le seul à conserver son propre scooter, le C Evolution, vendu à environ 500 unités par an, dépassant largement les attentes et les prévisions du constructeur bavarois et de l'exclusion française.
Depuis, il n'y a plus une semaine sans voir un nouveau concept de deux-roues électriques, et un mois sans nouveaux modèles de motos électriques.
Le monde de la moto est traditionnellement plus conservateur que le monde de l'automobile, et de plus, il ne bénéficie pas des mêmes incitations fiscales qui permettent à nos amis 6300x10 de rouler en silence, subventionnés par leurs pairs (rappelez-vous qu'acheter une voiture électrique permet de profiter de la prime de 000 XNUMX €, portée à XNUMX XNUMX € si vous vous débarrassez de l'ancien Pourtant, c'est écrit « Égalité » au fronton de toutes nos mairies, mais bon... La mentalité doit évoluer pour intégrer les obstacles réels ou perçus, parmi dont l'autonomie réelle et les chargeurs n'en sont pas moins, même s'ils s'améliorent d'année en année.
Et puis il y a la question du prix : une moto électrique reste chère. La gamme Zero, dont les prix ont baissé depuis, démarre à 10 220 € et monte jusqu'à 17 990 € (voire quelques milliers de plus avec des options de recharge rapide), tandis que le scooter BMW s'affiche à partir de 15 400 € et Energica plus de 30 000 € like une Harley Livewire. Ainsi, le ticket d'entrée est élevé, même si les coûts des usagers sont par la suite fortement réduits. Zero Motorcycles affirme que le coût du "carburant" est d'environ 1 € tous les 100 kilomètres et des motos qui nécessitent un entretien assez minime. Ah, du coup ça devient un peu plus intéressant.
Mais au fait, comment fonctionne une moto électrique ?
moteur
Pour comprendre le fonctionnement d'un moteur électrique, il faut plusieurs concepts de base de la physique. Saviez-vous tous qu'en fonction de leur polarité, les aimants peuvent s'attirer ou se repousser ? Bon, si vous savez ça, vous êtes armé pour comprendre comment fonctionne un moteur électrique : en gros, il suffit de mettre face à face deux pièces magnétiques dont les polarités sont dans des sens opposés : la partie fixe du moteur s'appelle le stator. Lorsqu'un courant le traverse, il attire la polarité opposée : il se situe sur un axe, il se met donc en rotation et s'appelle un rotor. Comme ça. Il suffit alors que le rotor soit relié à l'axe de transmission : alors l'énergie électrique devient mécanique. Ici, vous avez assez d'énergie pour courir Mélangeur magique Super Blender de Télé-Achat (« oui Maryse, grâce à ses 320 accessoires tu peux faire aussi bien de fines carottes râpées que de délicieux milk-shakes » / « Super, Pierre et tout ça pour une modique somme de seulement 199,99 euros, avec en prime un bon de formateur corps ») ou, au mieux, déplacer la voiture. Nous sommes là.
Sur le papier, un moteur électrique présente de nombreux avantages : peu de pièces en mouvement, des frottements mécaniques réduits (et donc une « perte d'énergie » limitée), pas de fluides internes (et donc pas de drains ni de fuites), des besoins de refroidissement réduits (certains sont contents de leur environnement) air et, par conséquent, ne nécessitent pas non plus de refroidissement liquide complexe), sans parler de l'essentiel : pas d'explosions internes, pas de pollution, un grand silence de travail et un couple maximal aux vitesses de rotation les plus basses. La simplicité de sa conception garantit également une excellente durabilité. Contrairement à un moteur à combustion interne, un moteur électrique n'a pas besoin d'être chauffé : vous pouvez monter sur une moto, allumer le gaz ! Enfin des watts... (oui, cette blague est nulle, mais je devais quand même la poster quelque part...).
Prenons maintenant un peu de recul : de quoi l'alimentons-nous, ce moteur ?
Batteries : plutôt Li-Ion ou Ni-Mh ?
Contrairement aux véhicules hybrides légers comme la Toyota Prius, les batteries des motos électriques sont chargées. Cela a donc deux conséquences : leur potentiel doit être plus important, et leur technologie est également différente.
Les piles rechargeables sont généralement lithium-ion Technologie (Lithium-ion), trois fois plus puissante pour le même volume (mais aussi beaucoup plus chère) que la seconde technologie, Nickel-hydrure métallique (Ni-Mh). Energica a des batteries au lithium polymère. Les batteries lithium-ion ont également moins d'effet mémoire, d'où leur plus grande régularité dans le temps. Ainsi, Zero promet plus de 300 000 kilomètres tout en conservant au moins 80% de la capacité de la batterie. En revanche, les risques de courts-circuits sont plus importants avec le Li-Ion : d'où les machines plus complexes, en réalité plus lourdes et plus chères.
Du coup, la recherche s'accélère au niveau de la batterie pour une plus grande capacité également dans un format plus compact et également avec moins de métaux rares.
Ainsi, les performances d'un véhicule électrique dépendent de la puissance du moteur, ainsi que de la capacité des batteries à assurer le maintien de ces performances le plus longtemps possible, avec une autonomie d'action.
Aujourd'hui, la capacité de la batterie du scooter BMW C Evolution est de 11 kWh, tandis que la gamme Zero est basée sur des véhicules allant de 3,3 à 13 kWh. Seul Energica possède une batterie de 21,5 kWh.
Autre facteur : le poids. Ainsi, BMW garantit cent kilomètres d'autonomie à son scooter (qui pèse encore 265 kilogrammes), tandis que le Zero peut parcourir un maximum de 66 kilomètres (en 2015 pour le petit FX ZF3.3, qui ne pèse que 112 kilogrammes) à 312 kilomètres. km (DS et DSR ZF13.0 avec Power Tank, la batterie supplémentaire qui amène l'ensemble des versions Enduro ou Supermoto ne pouvait pas aller bien loin avec des batteries de 80 kWh. 7 minutes de patinageparc et du houblon Mais il est vrai que ce dernier devait rester le plus léger possible. Energica annonce 400 kilomètres d'autonomie (en ville), mais en réalité nous sommes plutôt en orbite autour de 180 kilomètres, ce qui est encore bien plus que des dizaines de kilomètres il y a quelques années. Aujourd'hui, un deux-roues électrique peut raisonnablement dépasser une autonomie de 100 km.
Mais c'est là que l'équation se complique, car il faut placer le curseur intelligemment entre grosses batteries et poids limité, sachant que le poids c'est gaspiller de la batterie... Pas facile. En tout cas, on peut déjà considérer les 13 kWh de Zero Motorcycles DS et DSR comme une valeur très honorable, voire quasi exclusive ! Pour mettre les choses en perspective, sachez que le BMW X5 40e (Plug-in Hybrid) dispose de 9,2 kWh de batteries, ce qui permet à ce gros SUV de 2,2 tonnes de parcourir une trentaine de kilomètres en mode tout électrique ; La Nissan Leaf 2016 a 30 kWh, revendique 250 km d'autonomie et parcourt 200 km en réalité.
recharge
Une batterie est constituée de plusieurs batteries/cellules. Zéro est 128. Quand ils commencent à se charger complètement, généralement autour de 85%, le BMS (Battery Management System) distribue des électrons. Et plus il y a de cellules, plus il faut de temps pour les trier afin de les envoyer au bon endroit. En conséquence, la batterie prend plus de temps à se recharger au dernier pour cent. C'est pourquoi certains fabricants parlent beaucoup de temps de charge de l'ordre de 80%.
Parce que le temps de charge est un autre problème avec les véhicules électriques. Parce que la charge de la batterie prend beaucoup de temps. Peut-être un système d'échange rapide tel que brancher et utiliserque les chevaux ont changé dans les relais de poste du Moyen Âge. Certains y travaillent déjà et proposent des concepts comme les modèles Gogoro ou Silence, mais aucune solution n'apparaît à court terme.
Recharge dans le réseau
Par conséquent, en l'absence d'un remplacement rapide, vous devez charger la batterie sur le secteur. Les problèmes ici sont simples et concernent l'étalonnage des flux d'énergie entrants et sortants. Sur une prise murale ordinaire de votre logement, il est dommage que les débits soient les plus faibles : comptez donc un maximum de 1,8 kWh ou plusieurs heures de charge selon la puissance de la batterie et du chargeur. Ainsi une batterie de 5,6kWh avec un chargeur de 600W demande 9h de charge, mais il est conseillé de la faire contrôler par un électricien car elle devra couler pendant des heures et il faut éviter de surchauffer.
Recharge sur bornes
Les terminaux de type 3 (style Autolib) ont une détection de charge dans le terminal et peuvent débiter jusqu'à 3,7 kWh. Enfin, les bornes de recharge rapide et les superchargeurs de Tesla peuvent charger jusqu'à 50 kWh. La plupart des motos, en revanche, ne sont pas équipées pour accepter ces prises ultra-rapides (à l'exception d'Energica avec prise CCS). Cependant, comme pour le Zero, ils peuvent utiliser l'accessoire "Charge Tank", qui fait office d'amplificateur et charge le modèle 13 kWh en 3 heures environ et le modèle 9,8 kWh en 2 heures environ.
Dans les voitures, certains constructeurs aident les clients à s'équiper d'une borne de recharge rapide à domicile et bénéficient parfois d'une prise en charge complète du fonctionnement. Pour le moment, la moto n'offre rien d'équivalent, mais il faut savoir que le 12 juillet 2011, une loi a été votée sur le « droit de pêcher » dans les copropriétés : si l'un des copropriétaires demande l'installation de une prise de recharge dans le parking ou partie commune, il ne peut être refusé (pour votre compte).
Le luxe c'est l'espace...
Depuis n'a jamais été heureux 1899 (la première voiture à dépasser les 100 km/h était déjà une voiture électrique), le problème avec les voitures électriques était simple : on colle les batteries au sol car il y a déjà de la place, et ça rigidifie aussi l'ensemble et ensuite on peut remplir eux. Sur les motos, le problème est plus difficile, et donc le défi pour les ingénieurs est de tout faire rentrer dans l'espace disponible sur une moto, par nature (humour dur, là) limité.
Les designers ont aussi un rôle à jouer en intégrant ces batteries disgracieuses. Comme le Brammo, les premiers Zero ressemblaient à des réfrigérateurs à roues avec leurs batteries esthétiquement mal intégrées, mais les choses se sont améliorées depuis. Par exemple, la Harley-Davidson Livewire cache bien son jeu ainsi que l'Energy de l'Ego RS+. En attendant, les motos électriques s'éloignent des modes à roues, comme elles l'étaient au début. La technologie moderne vous permet également de surveiller le niveau de charge ou de le programmer à l'aide d'applications sur votre smartphone. Tout cela permet de trouver une moto, de suivre sa consommation à chaque trajet et d'avoir son autonomie en temps réel.
Par conséquent, pour son développement, la moto électrique doit pouvoir s'appuyer sur le développement des infrastructures, ce qui ne peut que contribuer à sa démocratisation et à la baisse des prix. C'est l'essence de la mission de GEME, le mouvement européen de la moto électrique, qui sera présent au prochain EVER à Monaco.
