Introduction
La propulsion électrique dans le secteur maritime représente une révolution technologique qui promet non seulement de réduire l'empreinte carbone mais aussi d'améliorer significativement l'expérience de navigation grâce à plusieurs avantages : un ; le couple élevé, deux ; le confort, trois ; la simplicité d’entretien.
L'avantage du couple élevé des moteurs électriques.
Ce couple élevé, ou torque, offre des bénéfices notoires. Commençons par une explication rapide du fonctionnement d’un moteur électrique.
Fonctionnement d’un moteur électrique :
Un moteur électrique fonctionne grâce à l'interaction entre des champs magnétiques. Lorsqu'un courant électrique circule dans les bobines du stator (la partie fixe du moteur), il crée un champ magnétique qui interagit avec le champ magnétique du rotor (la partie mobile). Cette interaction génère une force de rotation, ou couple.
Définition du Couple :
Le couple est une force qui fait tourner un objet autour d'un point ou d'un axe. Il se mesure en newton-mètres (Nm) et représente la capacité d'un moteur ou d'un outil à exercer un mouvement de rotation.
Par exemple, visser un boulon :
Imaginez devoir visser un boulon. Vous avez une clé à cliquet : plus celle-ci est longue, plus le bras de levier est grand et plus vous pouvez visser avec facilité. Le couple représente la force appliquée sur le bras de levier, plus il est grand, plus cela signifie que vous avez de la force.
Couple Instantané
Contrairement aux moteurs à combustion interne (MCI) qui doivent monter en régime pour atteindre leur couple maximal, un moteur électrique peut fournir son couple maximal dès le démarrage. Cela est dû à la nature même de l'électromagnétisme : le couple est proportionnel au courant appliqué et à la force du champ magnétique, et ces paramètres peuvent être maximisés dès le premier instant.
Quels sont les avantages d’un couple élevé au démarrage ?
- Accélération Rapide et Réactivité : Avec un couple élevé dès le démarrage, les bateaux électriques peuvent accélérer rapidement, offrant une réactivité supérieure dans les manœuvres. Cela est particulièrement avantageux dans les zones portuaires ou dans des conditions de navigation exigeantes, spécialement par mer formée.
- Efficacité Énergétique : Un couple élevé permet d’augmenter la taille de l'hélice ou de la changer pour une plus efficace. Cela se traduit par une meilleure efficacité et une autonomie accrue pour une même charge de batterie.
Le silence est d’or
Une motorisation électrique, donc magnétique, est par nature moins bruyante qu’un moteur thermique à combustion interne dans lequel des milliers d’explosions se produisent chaque minute. Le silence est donc complet à bord du bateau. La question peut se poser de la présence à bord d'un générateur thermique qui pourrait quelque peu jouer les trouble-fête. Les nuisances sont malgré tout moindres, le générateur étant enfermé dans une coque insonorisée elle-même placée dans une soute insonorisée, ce qui en fait une nuisance minime et surtout ponctuelle.
Un autre point intéressant avec la motorisation électrique, c'est la taille du dispositif. Inenvisageable avec du thermique, la propulsion électrique tient dans le fond de coque, permettant un gain de place substantiel et des possibilités d’aménagement inédites, même avec une motorisation centrale en ligne d’arbre.
Facilité d'Entretien
Des caractéristiques intrinsèques des moteurs électriques découle un avantage notoire en nautisme : une très grande facilité d'entretien.
Avec l'électromagnétisme, l'accélération et la gestion de la vitesse se font par modulation de l'intensité électrique, éliminant ainsi de nombreux points de défaillance. Pas de boîte de vitesse complexe, pas d'inverseur, pas de fuites sur les durites, pas de vidanges, un simple contrôle de l’état des batteries et de la connectivité.
Montage Type d'une unité Andaman Sails
Défis et Considérations
Malgré ces avantages, l’adoption des moteurs électriques n'est pas sans défis :
Autonomie : La capacité des batteries reste un point critique.
L’autonomie des moyens de locomotion électriques est un sujet toujours sensible. En effet, les batteries offrent une autonomie inférieure à celle obtenue avec un réservoir d'hydrocarbures.
Cependant, il est essentiel d'élargir cette perspective.
L'introduction de la motorisation électrique sur les bateaux marque une innovation significative : pour la première fois, une énergie de propulsion peut être produite directement à bord.
Ceci est particulièrement pertinent pour les voiliers, où la voile demeure le moteur principal.
Les avancées technologiques dans les domaines des panneaux solaires, des voiles photovoltaïques, de l'hydrogénération, et même des éoliennes, stimulent l'industrie vers une adoption plus large de l'énergie électrique.
Avec la technologie actuelle, il est possible, sous des conditions clémentes, d'atteindre l’autonomie énergétique sans recourir aux énergies fossiles.
La météo pas toujours clémente:
Cependant, les conditions météorologiques ne sont pas toujours favorables, et l'autonomie limitée des batteries peut poser des défis dans des situations critiques.
Il faut admettre que, pour l'instant, un système de secours est indispensable, souvent sous la forme d'un générateur diesel, ce qui conduit à une hybridation de la propulsion.
Néanmoins, cette solution hybride n'annule pas tous les avantages de l'électrique : le générateur est moins bruyant, plus facile d'entretien, et offre un meilleur rendement énergétique (en miles par litre). De plus, l'utilisation de combustibles fossiles devient plus marginale.
Des solutions alternatives émergent également, prêtes à être adoptées par le grand public, telles que les piles à combustibles utilisant le méthanol/eau ou l'hydrogène, promettant des sources d'énergie viables.
Espérons que l'évolution continue des technologies de batterie nous mènera vers une industrie de la plaisance entièrement électrique.
Conclusion :
Les moteurs électriques en navigation représente un avantage compétitif significatif, offrant des performances améliorées, une efficacité énergétique accrue, et une réduction des nuisances sonores et environnementales, et le moteur tient dans le fond de coque.
Bien que des défis subsistent, notamment en termes d'autonomie et d'infrastructure, l'industrie maritime se tourne de plus en plus vers l'électrique, promettant une navigation plus propre, plus efficace, et plus agréable. L'avenir de la propulsion électrique en mer semble donc non seulement écologique mais aussi technologiquement prometteuse.
