Que votre bateau soit à moteur ou à voile, les solutions de motorisation électrique ou hybride couvrent aujourd’hui une large part des besoins d’énergie motrice. Selon les usages, si un voilier pourra souvent compléter son installation avec d’autres sources d’énergie (panneau solaire, hydrogénération, éolienne…), ce n’est pas toujours le cas des bateaux à moteur. Vos usages vont donc déterminer vos besoins en production d’énergie, et par conséquent définir le type de motorisation électrique dont votre bateau a besoin.
Une autonomie complexe à évaluer
L’offre de solutions de motorisation électrique et hybride permet aujourd’hui de couvrir une large part des besoins pour les bateaux de plaisance pour des puissances de 3 KW à 40 KW (6 à 80 HP – le double pour un catamaran) si on reste en basse tension (48V) ou beaucoup plus si on choisit la haute tension.
cf. notre article sur « Choisir la puissance nécessaire pour motoriser son bateau« .
Mais la question de l’autonomie est plus complexe car elle dépend de :
- la capacité de stockage du parc de batteries, pour des raisons de poids et d’encombrement mais surtout pour des raisons budgétaires. Le prix du KWH d’une bonne batterie Lithium avec BMS étant de 800/1000 euros.
- la possibilité de produire de l’énergie à bord : panneaux solaires, éoliennes et surtout hydrogénération (Production d’énergie par l’hélice).
- la possibilité d’avoir recours ou non à un autre mode de propulsion : la voile.
- de la vitesse de croisière souhaitée. La puissance évoluant au cube de la vitesse !
Les bateaux à moteur disposent souvent de peu de place
On comprend donc que pour les bateaux à moteur, la motorisation 100 % électrique sera particulièrement adaptée aux bateaux à déplacement lourd ou à coque semi-planante comme les petites annexes, les petits bateaux de pêche et, pour la navigation fluviale, les programmes de navigation à la journée,
- pour les navettes à passager, sur les petits parcours avec possibilité de recharge lors des embarquements, une solution 100 % électrique est possible. Dans le cas contraire, on ajoutera un groupe électrogène.
- plus d’infos sur notre page Solutions pour motorisation électrique ou hybride des navettes à passagers
- pour les bateaux à moteur à coque semi-planante ou déplacement lourd, il est aussi tout à fait possible d’opter pour une solution 100% électrique ou une hybride : moteur électrique pour sortir et entrer du port, accéder aux mouillages et motorisation thermique pour la haute vitesse en pleine mer.
- plus d’infos sur notre page Solutions pour motorisation électrique de bateaux à moteur
- enfin, pour les annexes , les progrès technologiques et l’optimisation des capacités des batteries Lithium permettent aujourd’hui d’avoir des moteurs électriques légers, fiables et puissants.
- plus d’infos sur notre page Solutions pour moteurs électriques d’annexe de bateau et zodiac
Les bateaux nécessitant une forte puissance pour pouvoir aller vite et déjauger, seront limités par le parc de batteries à embarquer.
Par exemple, pour un équivalent 100 CV / 70 KW. Il faut 70 KWH de batteries pour une heure de navigation à pleine puissance ce qui entraîne un coût et un poids assez élevé. L’une des voies possibles à explorer pour ces bateaux est sans doute le foil qui en sustentant le bateau pourrait réduire considérablement la consommation.
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Pour les voiliers, le choix d’une motorisation électrique est différent
Le voilier est par définition un bateau hybride : moteur + voile. Par conséquent le sujet de l’autonomie ne se pose pas du tout de la même manière et ce, d’autant plus que l’on peut très souvent avoir une production photovoltaïque et d’hydrogénération conséquente. Plusieurs configurations sont alors possibles en fonction du programme et du bateau.
Un choix sans compromis, le 100 % électrique
Il est possible de choisir une configuration 100 % électrique qui ne compte que sur ses batteries et sa production d’énergie pour naviguer. Cela nécessite une réflexion approfondie si l’on ne veut pas se limiter à une sortie à la journée. Plusieurs conditions doivent être réunies :
- Pour commencer, il faut avoir le bateau adapté, un bateau rapidement sous voile (même avec peu de vent) et rapide sous voile afin de pouvoir hydro générer, c’est-à-dire produire de l’électricité en utilisant le moteur comme génératrice. Le SERVOPROP d’OCEANVOLT permet par exemple de commencer à produire son énergie dès 5 noeuds et d’atteindre rapidement 1KW à 7 noeuds .
L’hydrogénération est un point clé de l’autonomie. En alternant les périodes de voile et de moteur, l’autonomie est sans limite. Avec ce type de bateau, 5 heures de voile peuvent facilement couvrir la consommation d’une heure au moteur. Pour un catamaran léger et rapide, on peut même aller à une heure de voile pour une heure de moteur ! - Faire un calcul précis de sa consommation du bord (hors moteur) et ne pas ou peu utiliser les gros consommateurs (plaques à induction, cafetière, winchs électriques …) lorsque l’on ne veut pas revenir au port régulièrement.
- Installer un maximum de panneaux solaires qui, même s’ils ne peuvent étaler la consommation du moteur, couvriront au minimum la consommation du bord.
- Avoir un programme compatible en se dégageant au maximum des obligations de timing et choisir ses créneaux météo et son routage pour favoriser la navigation à la voile tout en hydrogénérant. Contrairement à ce que l’on pourrait penser, un programme de grand voyage où l’on peut prendre son temps est bien plus favorable que la croisière estivale en méditerranée avec des dates de départ et d’arrivée imposées.
Un catamaran léger et rapide sur lequel on peut installer beaucoup de panneaux solaires (souples et rigides) et qui dispose de 2 moteurs pour 2 fois plus d’hydrogérération est le bateau idéal. Un monocoque rapide du type SALONA 46 avec 2 moteurs OCEANVOLT SERVOPROP sera également adapté.
Le bateau électrique avec « range extender » (prolongateur d’autonomie).
Si on souhaite plus de sérénité, on peut très bien installer un petit groupe électrogène AC de 4 ou 5 KWS très léger (70 kgs) pour recharger les batteries par le chargeur de quai lors d’une longue période sans vent. Le groupe permettra également de revenir au port à petite vitesse si les batteries sont complètement vides. La vitesse sera limitée dans ce cas par la puissance du chargeur et du groupe.
Le bateau hybride avec générateur DC 48 V
Dans ce cas, la puissance du groupe est choisie pour assurer la vitesse de croisière souhaitée même quand les batteries sont vides. Le groupe alimentera directement les moteurs en 48 V, le surplus d’énergie rechargera les batteries. C’est une solution très souple offrant la possibilité de naviguer au choix en 100 % électrique, sur le groupe ou sur les 2 selon les conditions.
L’expérience démontre que la consommation de carburant est diminuée de 80 %. Elle offre aussi la possibilité d’avoir tout le confort moderne à bord (chauffage, plaque à induction, machine à glaçons, groupe de plongée …) sans faire tourner plusieurs heures par jour le moteur diesel traditionnel. Sans compter que l’utilisation du moteur au mouillage pour recharger les batteries via l’alternateur a un rendement très faible et est très mauvaise pour le moteur…et pour les voisins contrairement à un groupe électrogène.
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- voir notre solution de motorisation hybride pour catamaran de 40 à 50 pieds et moins de 18 tonnes
Le bateau hybride en parallèle
Dans cette configuration, le moteur électrique et le moteur Diesel sont connectés à une transmission commune. Un système d’embrayage permet d’utiliser le moteur diesel ou le moteur électrique ou les 2 en même temps. La solution parait attrayante sur le papier, mais ne fonctionne que sur les gros bateaux. Le prix et le poids du système d’embrayage n’étant pas adaptés à ce jour à la plaisance.
Le 50/50 pour les bateaux à 2 moteurs.
Avec un bateau à 2 moteurs comme un catamaran, certains ont choisi de garder un moteur diesel pour les longues traversées et un moteur électrique pour les entrées et sorties du port ainsi que le cabotage.
Un système de recharge du type Integrel permet d’utiliser le couple disponible non-utilisé par le moteur diesel pour charger le parc de batteries. Le système fonctionne très bien même s’il nécessite une certaine habitude pour les manœuvres de port avec 2 moteurs qui ne réagissent pas de la même façon. Pensez aussi à augmenter la puissance du moteur thermique pour pouvoir faire avancer le bateau sur un moteur, tout en rechargeant les batteries.
En résumé, compte tenu de l’utilisation moyenne des bateaux de plaisance, les moteurs électriques ou hybrides couvrent d’ores et déjà une large part des besoins, mais avec des solutions qui doivent absolument s’adapter aux programmes de chacun.
Le moteur électrique pour bateau n’est pas une nouvelle technologie. La première voiture à dépasser les 100 KMH est une voiture électrique la « Jamais contente » De nombreux moyens de transport (bateaux, trains …) fonctionnent avec un moteur électrique et une génératrice avec des rendements bien supérieurs au moteur thermique classique.
Ce qui a changé est la capacité de stocker l’énergie par des batteries de plus en plus performantes et la possibilité de produire son énergie verte : éolien, photovoltaïque, hydrogénération.
Les projets de développement en cours pour les batteries ou les piles à combustibles contribueront à accélérer la transition.
