Résumé
Le fabricant allemand Torqeedo propose une gamme de
propulseurs électriques pour bateaux. L’analyse de ses informations commerciales montre que ses produits sont
sérieux, bien conçus, et à jour des techniques récentes assurant à la fois
longévité et bon rendement : moteurs « brushless », réducteurs
planétaires, packs de batteries lithium-ion dérivées de la gamme Johnson
Controls pour véhicules électriques, offre
bien segmentée, et éventuellement choix d’hélices, assurant une bonne
adaptation au bateau, qui va du kayak au gros voilier. Que des compliments sur
les produits !
Mais la capacité limitée des batteries, si modernes
soient-elles, oblige à réduire la puissance
des moteurs pour préserver une certaine durée d’utilisation, qui reste modeste.
Torqeedo l’a fait, car il n’y a pas d’autre solution ! Les véhicules électriques
terrestres sont dans le même cas, ce qui les limite pratiquement à un usage
urbain.
Bien loin d’expliquer ce point qui est évidemment peu
vendeur, ou même de le passer sous silence, Torqeedo tente de démontrer à
grand renfort d’arguments pseudo-techniques, qu’à puissance égale sur l’arbre
d’hélice, un moteur électrique serait
plus efficace qu’un moteur thermique. Il introduit ainsi une généreuse équivalence de ses moteurs
avec des moteurs thermiques largement plus puissants. Par surcroît, il définit,
contre tous les usages, la puissance de ses moteurs par la puissance électrique consommée et non par la puissance mécanique,
évidemment inférieure. En réalité :
- L’hélice, montée sur
l’arbre d’hélice, « ne sait
pas » si cet arbre est lui-même entraîné par un moteur électrique, à
essence, diesel, à vapeur, ou même par des pédales. Pour un couple et une
vitesse de rotation donnés, l’hélice aura
donc exactement les mêmes performances quel que soit le moteur en amont, du
moment qu’il est capable de fournir ce couple à cette vitesse, c’est-à-dire cette
puissance.
- Les arguments basés sur la courbe de couple plus plate d’un
moteur électrique, n’ont aucun sens. A chaque vitesse de rotation, le couple
effectif du moteur n’est pas son couple maximum, mais seulement celui que
l’hélice requiert pour tourner à cette vitesse. Le couple maximum du moteur intervient exclusivement à la vitesse de
rotation maximum qui correspond à la puissance maximum. En dessous de cette
vitesse, le couple requis par l’hélice décroît très vite, en sorte que les deux
types de moteurs ont alors des couples maximum très surabondants, non utilisés,
et donc inutiles. La courbe plate d’un moteur « brushless » n’apporte
donc strictement rien.
- Avec juste raison, Torqueedo vante l’intérêt des hélices
lentes à grand diamètre et faible pas. Elles assurent en effet une bonne
poussée malgré la faible puissance, mais ce, à moindre vitesse. Elles ne remplacent pas la puissance
manquante !
Torqeedo y ajoute :
- Des arguments écologiques, à prendre avec réserves, car
l’énergie électrique utilisée est rarement verte, particulièrement en Allemagne, et les batteries ne le sont
jamais. Voir notre message
à ce sujet.
- Des arguments économiques biaisés, faisant état de coûts identiques, mais sur la base d’une
énergie mécanique produite très
inférieure.
Le client doit être informé des limites inhérentes à cette technologie : autonomie très réduite malgré un poids fortement augmenté par les batteries.
Mise à jour du 2 juin 2020 : Il reste que la gamme Torqeedo présente un intérêt évident pour certaines
applications : remplacement de l’énergie humaine (kayaks, annexes), petits
plans d’eau, pêche, manœuvres de port, silence, interdiction des moteurs thermiques, et surtout facilité de démarrage : plus de lanceur, ni de stress lié au "Va-t-il démarrer?" Son fils ayant acheté un Torqeedo 1003 pour les entrées et sorties de port de son petit voilier de course, l'auteur à fait de même pour son annexe gonflable de 2,5 m : Que du bonheur à démarrer sans effort et circuler lentement, mais silencieusement dans un port ou un mouillage jusqu'à la plage !
Sujets connexes au présent message : Bateaux
Message
Torqeedo
est un fabricant allemand de propulseurs électriques de faible ou moyenne
puissance pour applications nautiques. Ses produits paraissent sérieux et bien
conçus, mais certains arguments contenus dans son
catalogue
2015 sont
critiquables car ils
utilisent des arguties erronées pour masquer des faiblesses inhérentes à
l’utilisation de batteries, qui sont de nature à induire l’acquéreur non averti
en erreur.
Notre analyse
critique repose sur les documents publiés par Torqeedo, mais pas sur
l’expérience, car nous n’avons pas utilisé ces produits, ni effectué sur eux des
mesures ou essais dont nous n’avons pas la possibilité. Voir mise à jour en fin du résumé ci-dessus.
Les produits Torqeedo sont sérieux et inspirent
confiance
Moteur
Inventé en 1869, le moteur à courant continu est
arrivé dès 1900, à un bon rendement. Ses
progrès ultérieurs ont porté sur le fer du circuit magnétique, les isolants, puis
sur les aimants permanents à partir
de 1960, éventuellement au néodyme depuis 1990. Le remplacement des balais de
graphite frottant sur le collecteur, par une commutation électronique à partir de 1980 a permis, tout en
conservant exactement son principe, une transformation radicale de ce
moteur ainsi devenu « brushless »
: le stator et le rotor sont permutés, les aimants tournent, les bobinages sont
fixes, d’où une amélioration importante de la longévité, du rendement et du silence.
L’éclaté publié en page 12 de la
documentation
Torqeedo confirme cette analyse, en montrant :
- A gauche, la cloche grise tournante est l’inducteur
constitué de :
- un flasque en aluminium moulé et ajouré pour
faciliter le refroidissement des bobinages,
- supportant une virole extérieure cylindrique en
acier refermant le flux magnétique,
- et portant à l’intérieur les aimants permanents qui
créent ce flux magnétique fixe.
- Le flasque est solidaire d’un axe en acier
- supporté par deux roulements à billes, un gros côté
cloche et un plus petit côté pignon,
- axe qui va jusqu’au au pignon central du réducteur
en traversant l’induit fixe.
- A l’intérieur de la cloche, l’induit portant le
bobinage est fixé sur la structure en aluminium de l’embase. Ses sections
(bobinages élémentaires) sont connectées au large circuit imprimé vert qui
supporte aussi les capteurs à effet Hall en périphérie et les commutateurs
électroniques, non visibles.
- Au centre droit, un réducteur épicycloïdal dont les
3 satellites entraînent l’arbre d’hélice. C’est la meilleure architecture pour
un réducteur, qui allie bon rendement, faible encombrement et bonne longévité.
- A droite, l’arbre d’hélice très court est supporté
par deux roulements à billes et, semble-t-il, un palier lisse avec joint
tournant d’étanchéité (toujours un point faible, mais inévitable).
L’ensemble est de belle facture et inspire
confiance : aucune critique de principe à formuler. La conception est
conforme aux technologies actuelles, a certainement un bon rendement, mais ne présente
pas d’innovation particulière.
Batteries
Torqeedo préconise avec juste raison des batteries
lithium-ion. Cette technologie récente a été développée d’abord pour des
applications de mobilité (téléphones mobiles, ordinateurs, appareils photos…) par
Sony qui l’a commercialisée en 1981. Elle a progressé rapidement grâce à sa
généralisation dans la mobilité, tout en montant en puissance pour des
utilisations dans l’outillage électroportatif, les cycles, les véhicules
hybrides, et enfin dans les véhicules purement électriques (Zoé, Ampera, Up,
Tesla…)
Les éléments
de base sont regroupés en série et/ou en parallèle pour constituer des modules. Chaque module comporte une
électronique de base gérant les inévitables dissymétries entres éléments. Les
modules sont regroupés en pack comportant
une électronique dite BMS « Battery
Management System » qui assure la sécurité, la gestion de l’énergie,
et de la température, et la métrologie des paramètres.
Torqeedo achète les packs dérivés de ceux des
véhicules électriques à
Johnson Controls, groupe multinational, l’un des acteurs
majeurs en la matière, dont le logo figure discrètement au milieu de la page
42.
Ces batteries constituent un progrès énorme par
rapport aux batteries classiques plomb/acide sulfurique, avec une énergie
spécifique (c’est-à-dire par unité de masse) environ 4 fois supérieure, due pour
moitié à une tension par élément pratiquement double. Plus fiables et plus
endurantes que les batteries classiques, elles n’en ont pas moins certaines
limites :
- Un vieillissement
dans le temps, indépendant de l’utilisation, porte à la fois sur la capacité
qui diminue, et sur la résistance interne qui augmente. Il est négligeable sur
quelques années jusqu'à 30°C, mais peut être un problème les pays chauds ou en
cas de stockage au soleil. Tablons sur 1% de capacité perdue par an.
- Un vieillissement
du à l’utilisation, qui entraîne une réduction de capacité de l’ordre de
20% pour 1500 cycles portant sur les 2/3 de la capacité.
- Sur environ 5 ans à 300 cycles par an, la perte de
capacité peut ainsi atteindre 20 à 30% sans être trop gênante. Mais elle est
très dispersée selon de nombreux paramètres d’utilisation. Sur la durée de vie
des propulseurs qui paraissent de très bonne qualité et qui n’ont pas de pièce
d’usure, un changement de batterie sera probablement nécessaire à terme.
- La garantie de Torqeedo est d’ailleurs limitée à 9 ans, durée néanmoins audacieuse
pour une technologie qui n’a que 10 ans, tout comme Torqeedo elle-même. Avant
de signer le bon de commande, le client devra relire attentivement les termes
de cette garantie, et vérifier que, en cas de problème récurrent, Torqeedo dispose d’une assurance en
responsabilité civile du fait du produit, sauf si la garantie est assurée par
Johnson Controls, très grand groupe multinational dont la solvabilité est
notoire.
Malgré toutes ces qualités, il faut resituer la quantité d’énergie en stock dans une
batterie par rapport à celle d’un réservoir d’essence.
Nature
|
Energie en stock /Kg
|
Rendement moteur
|
Energie finale disponible /Kg
|
Essence
|
11 KWh
(1)
|
20% (3)
|
2,2 Kwh
|
Batterie Li-Ion
|
0,12 KWh (2)
|
90% (4)
|
0,11 Kwh
|
(1)
Soit 45 MJ/Kg / 3,6 = 12 KWh/Kg ramené à 11
KWh/Kg pour intégrer la masse du réservoir =10% du carburant
(2)
D’après catalogue Torqeedo, page 30, 2
batteries 26 v x 104 Ah chacune pesant en tout 48 Kg, soit 26 x 104 x2 / 48 =
120 Wh = 0,12 KWh
(3)
Moteur 4 temps à allumage électronique
(4)
Moteur « brushless »
Malgré le mauvais rendement du moteur thermique qui
résulte du principe de Carnot-Clausius, à masse égale, un facteur 20 apparaît ! Et encore ce facteur n’est-il qu’un
minimum initial, car, contrairement à la batterie, la masse du réservoir vide
est très inférieure à celle du réservoir plein. De ce fait, le facteur moyen est plutôt 36 ! Il explique pourquoi la capacité des
batteries, très limitée malgré la technologie lithium-ion, amène à réduire la puissance des moteurs afin de
préserver la durée de fonctionnement. Torqeedo tente de minimiser ce
problème en alléguant d’un meilleur
rendement d’hélice dû au moteur électrique et justifiant la notion
d’équivalence, mais nous verrons ci-dessous que ces allégations sont
dénuées de tout fondement.
Torqeedo n’échappe pas aux lois de la physique
L’hélice
marine a été inventée en 1835. C’est une technologie arrivée à maturité depuis
longtemps, et il ne faut plus en attendre d’avancée décisive. En revanche, l’adaptation de l’hélice au bateau
reste un point essentiel à traiter pour chaque bateau, qui laisse parfois à désirer. Il est probable que la relativement
faible puissance des moteurs électriques (limitée uniquement par la capacité
des batteries) a amené Torqeedo à optimiser cette adaptation, notamment grâce
à une offre bien segmentée par type de bateau, et pour certains moteurs par un
choix d‘hélice, ce qui est une très bonne chose, mais qui n’a pas pour effet
d’augmenter la puissance disponible !
Torqeedo utilise
en pages 10 et 11 trois définitions distinctes relatives
à la puissance:
La « puissance au moteur »
électrique, selon eux définie par « courant
x tension ». Cette définition est un
abus de langage, car en réalité relative à la puissance consommée. La puissance
du moteur est toujours être définie par sa puissance mécanique sur l’arbre, soit « couple x vitesse angulaire ». La différence entre les deux,
liée aux pertes cuivre, fer, aérodynamiques, et frottements dans le moteur, est
de l’ordre de 10% dans la gamme envisagée. Le passage ambigu de « du »
à « au » semble être un alibi au gonflement artificiel de la puissance affichée.
La « puissance à l’arbre d’hélice »
= « couple x vitesse angulaire ».
C’est exact. Elle est utilisée par tous les fabricants de propulseurs marins,
et ne diffère (peu) de la puissance du moteur que par le (bon) rendement d’un
éventuel réducteur ou renvoi d’angle.
La « puissance de propulsion », que
Torqeedo définit par : « poussée
x vitesse du bateau ». Cette définition de circonstance est recevable,
mais elle n’est jamais utilisée pour une raison simple : elle dépend fondamentalement du bateau et
des éléments extérieurs. Examinons ce point en détail ci-dessous :
Puissance de propulsion : adaptation de l’hélice
au bateau
Graphe ci-dessous : « Force propulsive vs.
Vitesse du bateau »
En abscisses, la vitesse du bateau en m/sec. (Pour mémoire, 1m/sec = 2 nœuds moins 7%)
En Ordonnées, les forces exprimées en newtons.
Le produit XY en chaque point du graphe est la puissance propulsive.
- Les trois courbes analogues (non liées au bateau)
donnent les forces propulsives d’un même
propulseur équipé d’hélices successivement courte, médiane ou longue.
Dans chaque cas, la force propulsive :
- est maximum
à vitesse nulle ou très faible (coque est très lourde et large, avec du
vent et/ou des vagues contraires, ou simplement amarrée au quai !)
- décroît quand la vitesse croît,
- et devient nulle
au synchronisme : l’hélice
se « visse » dans l’eau sans la déplacer, comme dans un écrou».
(On s’en approche avec une coque est très fine et légère, avec du vent et/ou
des vagues portants, ou simplement remorquée à cette vitesse !)
- La puissance propulsive étant le produit
« force x vitesse », elle est nulle
à vitesse nulle et au synchronisme. Elle est maximum respectivement en C, M
et L.
- En ces trois points, les courbes sont tangentes à
l’hyperbole iso-puissance propulsive en pointillé noir.
- La résistance de carène
est la force qu’il faut vaincre pour
faire avancer le bateau (hors
accélérations). Elle est nulle à faible vitesse, croît d’abord lentement,
puis plus vite à l’approche de sa vitesse de carène, jusqu’à déjauger
éventuellement et se réduire. La courbe donnée en
exemple est celle d’un bateau en immersion. Elle coupe l’hyperbole iso-puissance
entre C et M.
- Dans cet exemple, l’hélice idéale serait donc proche
de C, car elle permettrait d’aboutir à la puissance propulsive maximum.
- La nature du moteur utilisé ne rentre nullement en
ligne de compte : le moteur électrique n’a aucun avantage mystérieux !
- Une hélice, qui ne se résume pas à son pas, doit donc avoir des paramètres (pas, diamètre,
nombre de pales…) adaptés au bateau
et au moteur via la transmission pour que pour que la vitesse maximum du bateau,
par vent et mer calmes, soit obtenue à la puissance maximum du moteur. Rien ne permet d’affirmer :
- ni que l’adaptation des hélices de moteurs
thermiques soit systématiquement mauvaise,
- ni que celle des hélices de moteurs électriques
soit systématiquement bonne !
- la puissance de propulsion ne peut donc pas
caractériser un propulseur indépendamment du bateau sur lequel il est
monté, et encore moins autoriser des comparaisons avec d’autres propulseurs.
Sans doute ce concept obscur est-il destiné à noyer le poisson dans
l’eau !
- Torqeedo aurait dû publier pour chaque couple
« moteur + hélice », 4
paramètres significatifs :
- La poussée à vitesse nulle (ce qu’elle a fait)
- La vitesse de synchronisme au régime maximum
- La poussée et la vitesse correspondant à la
puissance de propulsion maximum que le moteur ne peut développer qu’au régime
maximum.
- Ou, mieux, les courbes ci-dessus (bleue, rouge, verte) depuis
la vitesse nulle jusqu’au synchronisme.
Comme plusieurs de ses concurrents, Torqeedo
avance une notion d’équivalence.
Selon elle, un moteur électrique serait capable des mêmes performances qu’un
moteur thermique de puissance supérieure, et serait donc équivalent à cette
puissance. Son argumentaire en page 11 est le suivant suivant :
« Les moteurs électriques peuvent
fournir la même puissance de propulsion avec une puissance beaucoup plus faible
à l’arbre de l’hélice. Ce qui s’explique par les différences de courbes
caractéristiques du couple des moteurs électriques et celle à essence. Tandis
que la courbe du couple d’un moteur à essence présente un pic proéminent avec
un point de fonctionnement limité auquel le moteur donne le couple maximum, la
courbe du couple en fonction de la vitesse des moteurs électriques est beaucoup
plus plate, d’où un couple élevé disponible à toutes les vitesses de rotation.
C’est pourquoi les moteurs électriques peuvent entraîner les hélices avec un
rendement nettement supérieur. »
Cette
revendication est absurde dans son principe même: L’hélice, montée sur l’arbre d’hélice, « ne sait pas » si cet arbre est lui-même entraîné par un
moteur électrique, à essence, diesel, à vapeur, ou même par des pédales.
Pour un couple et une vitesse donnés, l’hélice aura donc exactement les mêmes performances quel que soit le moteur
en amont, du moment qu’il est capable de fournir ce couple à cette vitesse, c’est-à-dire cette puissance. Examinons
le plus en détail l’allégation sur les couples :
Quel
couple est nécessaire ? Graphe « Couple vs. Vitesse de
rotation »
En abscisses, la vitesse de
rotation est exprimée en % de la vitesse de rotation à puissance maximum en A.
En Ordonnées, les couples à
l’arbre d’hélice sont exprimés en % du couple à puissance maximum en A.
- La courbe du couple maximum typique d’un moteur thermique
(sans turbo), qui croît avec la vitesse de rotation jusqu’à un maximum situé aux
alentours du mi régime, et décroît ensuite jusqu’à la vitesse maximum qui
correspond à la puissance maximum (point A du graphique, pour Adapté).
- La courbe du couple maximum
d’un moteur à courant continu en régime permanent, qui est à peu près indépendant
de la vitesse de rotation. La puissance maximum correspond donc aussi à
sa vitesse maximum, au point A. (Cette
courbe n’est plate que si l’intensité est constante. Au-delà d’une certaine
vitesse, la « force électromotrice » du moteur atteint la tension de
batterie, et alors le couple maximum chute brutalement faute d’intensité.)
- La courbe (en trait
plein) du couple requis par une hélice adaptée permettant d’exploiter
toute la puissance du moteur (elle dépend évidemment du bateau).
- Par définition, il est
maximum et égal au couple du moteur (quel qu’il soit) en A.
C’est donc en ce point, uniquement, que le couple moteur est déterminant.
- Il décroît très vite
en dessous de la vitesse de rotation maximum, et se trouve donc très
inférieur au couple maximum du moteur (quel qu’il soit) à des vitesses de
rotation tant soit peu réduites.
- La forme des
courbes de couple n’a donc aucune importance : la courbe plate du
moteur électrique n’apporte strictement rien de plus.
- Les hyperboles
en trait fin noir sont les courbes d’iso-puissance à 100%, 75%, 50% et 25%
de la puissance maximum. Dans la pratique, la courbe 100% se réduit au seul
point A.
L’intersection de ces hyperboles avec la courbe verte
donne les points de fonctionnement réels à ces puissances.
- Les courbes des couples
requis par :
- Une hélice de pas trop court (en
trait mixte vert) : au régime maximum du moteur (quel qu’il soit),
le couple requis est inférieur à la capacité du moteur, et la puissance absorbée
en C
n’est que d’environ 70% de la puissance du moteur, par manque de couple.
- Une hélice de pas trop long (en
pointillé vert) : le couple maximum du moteur est atteint en L
(intersection avec la courbe bleue ou rouge selon le cas), sans parvenir au régime maximum. La puissance
maximum absorbée n’est que d’environ 90% (électrique) ou 97% (thermique) de la
puissance du moteur par manque de vitesse.
- Dans les deux cas, la vitesse du bateau se trouve
réduite, par non utilisation de toute la puissance du moteur.
- Les rendements (=énergie produite / énergie reçue)
n’ont rien à voir avec les courbes de couple.
- L’argumentation
de Torqeedo est dénuée de tout fondement. L’excellent niveau de leurs
réalisations techniques laisse perplexe sur la possibilité d’une erreur.
En s’appuyant sur son allégation d’équivalence, Torqeedo
publie le comparatif ci-dessous qui n’a aucun sens :
Il doit être clair que les performances d’un système
de propulsion ne dépendent que de deux facteurs :
- La puissance
mécanique à l’arbre d’hélice (couple x vitesse angulaire), et peu importe
de quelle manière cette puissance a été obtenue.
- L’adaptation
au bateau de l’hélice et de la transmission. Avec une hélice adaptée au
bateau et à la puissance, la vitesse maximum ne dépend que de la puissance.
Toutefois, à puissance égale, entre deux bateaux ayant la même coque et la même
puissance, mais pas le même poids, et donc différents, le plus rapide sera évidemment
le plus léger : le poids des batteries est un paramètre défavorable…
Les mérites des grandes hélices à pas court sont vantés
par Torqueedo avec juste raison : elles permettent de faire avancer des
bateaux alourdis par les batteries avec
un rendement correct à vitesse modérée malgré une puissance insuffisante, mais
ce dernier point est soigneusement passé sous silence !
Rendements
Examinons objectivement la chaîne des rendements
dans les trois hypothèses ci-dessous
Hypothèses
|
Moteur
thermique
|
Moteur
électrique
Electricité
thermique
|
Moteur
électrique
Electricité
nucléaire
|
Energie
primaire
|
Pétrole
|
Charbon
|
Chaleur
de fission
|
Rendement de distillation / conversion
|
98%
|
35% (Carnot)
|
33%
conventionnel
|
Rendement de transport
|
95%
|
90%
|
Energie en
stock à bord
|
Essence
|
Electricité
|
Rendement de stockage
|
100%
|
80%
(Batterie)
|
Rendement moteur
|
20% (Carnot)
|
90%
|
Rendement transmission
|
95%
|
95%
|
Energie finale
arbre hélice / primaire
|
18%
|
22%
à 20%
|
Rendement d’hélice
|
Non lié au mode de production de l’énergie
mécanique
|
- Il est clair que sur la chaîne complète, l’avantage du moteur électrique est peu
significatif, d’autant que le rendement de 20%
ici adopté pour un moteur hors-bord à essence est un chiffre pessimiste faute
d’information fiable de leurs fabricants.
- Dans l’automobile, les moteurs à essence dépassent 35% au point optimum, et les diesels 40%.
Avec ces chiffres la comparaison passe en faveur des moteurs thermiques.
- A l’inverse, si l’électricité est produite par une
centrale à gaz à cycle combiné (malheureusement rares et sous-utilisées) dont
le rendement atteint 58%, la comparaison revient
en faveur du moteur électrique.
- Si elle est produite par une centrale nucléaire, le
rendement de Carnot n’a aucune importance, et il n’y a pas d’émission de CO2.
Mais ceci est une spécificité française.
On le voit bien : le véritable enjeu du
rendement et de l’émission de CO2 n’est pas dans le moteur
électrique ou non, mais dans la manière de produire l’électricité !
L’utilisateur souhaitant limiter ses émissions de CO2 utilisera donc un
hors-bord allemand Torqeedo en France métropolitaine. Mais s‘il est aussi
antinucléaire, il devra rester au Café du Port !
A propos des rendements, Torqeedo publie les
éléments suivants :
Ces données très fantaisistes et biaisées appellent
les commentaires suivants :
- Le « Rendement global »
n’est pas défini : on peut ainsi raconter ce qu’on veut !
- En quoi le Torqeedo ne serait-il pas un hors-bord
électrique classique ?
- Qu’est-ce que c’est qu’un « moteur électrique de traîne » ?
- Le rendement des hors-bords à essence est placé
dans une fourchette trop large (un facteur 3 entre 5% et 15%) et très basse. Elle
n’est envisageable que pour des vieux moteurs hors-bords 2 temps sans injection
directe, utilisés dans de mauvaises conditions, et en incluant son rendement de
Carnot-Clausius, ce qui fausse la comparaison (voir notre tableau
ci-dessus).
Torqeedo n’échappe pas aux lois de l’économie
L’argumentation développée en page 44, copiée
ci-dessous, est surprenante :
Analysons les chiffres de la première colonne (les
autres sont proportionnels) pour 150 cycles par an, basés sur un amortissement
de la batterie en 9 ans, durée de la garantie contractuelle annoncée :
- L’énergie utilisée dans 150 cycles de décharge à
80% est de : 150 x 12,8 KWh x 80% = 1 536 KWh consommés, soit encore
après rendements de 90% (moteur) et 95% (réducteur), de 1 300 KWh à l’arbre d’hélice.
- 2 413 € de carburant correspondent à 1 600
litres d’essence à 10 KWh/litre, soit 16 000 Kwh avant rendement, soit
encore 3 000 KWh à l’arbre
d’hélice après rendement de Carnot (20%) et de renvoi d’angle (95%).
Manifestement, l’équilibre économique suggéré ne
correspond pas à l’égalité des prestations ! A coût de consommation égal, le moteur thermique aura fourni 2,3 fois
plus d’énergie. Ceci reste vrai au prix français de l’électricité, car,
dans les chiffres Torqeedo, l’amortissement de la batterie est, à juste titre,
très prépondérant sur le prix du carburant. Par surcroît, le bateau dans sa
version électrique sera plus lourd d’environ 300 Kg, donc consommera plus
d’énergie, notamment s’il déjauge difficilement ou plus du tout. S’il est peu
utilisé, l’amortissement annuel étant constant, le prix (amortissement inclus)
devient prohibitif.
La
propulsion électrique, bien qu’échappant aux lourdes taxes sur les
carburants (TICPE et TVA afférente), est finalement
beaucoup plus chère, à cause du prix et du poids des batteries, même
lithium-ion.
Voir
message à ce sujet.
Sont-ils
vraiment écologiques ?
Indéniablement, les propulseurs électriques ont des avantages
importants :
- Silence de fonctionnement,
particulièrement appréciable en eaux plates : lacs, canaux, rivières…
- Aucune pollution atmosphérique
locale
En revanche, et compte tenu de
l’absence
d’« équivalence » :
- Leur bilan carbone peut n’être pas aussi bon qu’annoncé, suivant que la
recharge est faite en France continentale ou ailleurs, car il faut comparer les
émissions de CO2 totales pour une même énergie mécanique produite.
- Il faut intégrer aussi les émissions liées à l’achat et au remplacement
de la batterie. Loin d’être négligeables, elles peuvent être prépondérantes.
- Ces sujets ont déjà été traités par notre message relatif aux voiliers à moteur électrique
remplaçant des diesels. S’agissant ici de remplacer des moteurs hors-bords à
essence dont le rendement est moins bon, une correction s’impose, mais elle ne
change pas les ordres de grandeur.
- Ajoutons que l’argument parlant de la légèreté des propulseurs est
lui-même un peu léger : il oublie simplement le poids des batteries,
largement prépondérant !
Conclusion
Les moteurs électriques sur batteries sont appropriés
pour la propulsion des bateaux de faible puissance dans certaines
applications particulières, parmi lesquelles :
- Utilisation sur lacs et canaux : faible
distance à parcourir, restrictions d’utilisation des moteurs thermiques, pêche
- Très petites embarcations, non susceptibles de
recevoir un hors-bord thermique : canoës, kayaks (analogie avec les vélos
électriques qui ne sont pas des cyclomoteurs)
- Annexes de port
- Engins de plage
- Moteurs de voiliers, notamment de régate, réservés
aux manœuvres de port
Les produits
proposés semblent sérieux et de bonne qualité, bien que nous n’en n’ayons pas
l’expérience, mais ils ne peuvent pas remplacer les moteurs thermiques dans
leurs applications usuelles.
L’argumentation développée par Torqeedo est
erronée à plusieurs égards. Notre message a pour objet de rétablir la réalité technique
et d’informer le client des limites
inhérentes à cette technologie : autonomie très réduite et poids
fortement augmenté par les batteries. On peut légitimement se demander si Torqeedo prend ses désirs pour des
réalités, ou enjolive sciemment la vérité : faute de preuves, nous ne
conclurons pas.
Sujets connexes au présent message : Bateaux
