Yachts électriques – l’avenir est ici

Pouvez-vous faire fonctionner votre yacht, y compris son moteur, entièrement à partir d’énergies renouvelables? Jake Kavanagh trouve des propriétaires de bateaux qui font exactement cela

Imaginez pouvoir parcourir les coins les plus reculés de la Terre sans jamais avoir à chercher une bouteille de gaz de cuisson, ou une recharge de diesel. De nos jours, c’est tout à fait faisable, car votre cuisine et votre puissant moteur principal peuvent être entièrement électriques, et le banc de batteries lithium-ion moderne peut être rapidement rechargé par une combinaison de panneaux solaires, d’éoliennes et d’une hélice à roue libre sous voile.

Nous avons toujours eu des yachts capables de produire leur propre électricité à partir d’énergies renouvelables, bien sûr, et comme les appareils ménagers à bord se sont multipliés, les demandes d’énergie hors réseau se sont multipliées. Mais l’objectif ultime de remplacer de manière fiable le moteur diesel par un moteur électrique équivalent s’est jusqu’à présent avéré insaisissable. Bien qu’un yacht nécessite très peu de puissance pour atteindre la vitesse de la coque dans des conditions calmes, il aura tout de même besoin d’environ 3 cv par tonne lorsqu’il percute une mer lourde. De nombreux plaisanciers préfèrent également avoir beaucoup de grognements en réserve, de sorte qu’un yacht moderne de 40 pieds (12 m) emballera généralement entre 55 ch et 80 ch (72-104 kW).

Alimentant une voile relativement charnue (10kW / 13hp +) le moteur électrique pour n’importe quelle durée nécessite une grande batterie de batteries, et des charges élevées peuvent rapidement les vider. À ce jour, le problème de la propulsion électrique dédiée a été celui de la gamme, un compromis pratique a donc été trouvé avec une installation hybride. Un moteur à combustion de petite à moyenne taille prend en charge la propulsion en période de forte demande ou lorsque les batteries sont épuisées. Le moteur fait également tourner le moteur électrique en tant que générateur. Une fois les batteries rechargées, l’électricité est à nouveau disponible pour un fonctionnement silencieux. En raison de la nécessité d’un « prolongateur d’autonomie » supplémentaire, la propulsion électrique est généralement un complément pour un yacht de croisière, et non le seul fournisseur.

Montée en puissance de la technologie

Mais tout cela change, et un bateau sans combustibles fossiles est désormais possible grâce aux énormes progrès du marché des véhicules électriques. Les nouveaux moteurs entraînés par jante et sans balais fournissent plus de couple pour moins d’énergie, tandis que les nouvelles batteries au lithium peuvent stocker une capacité plus élevée et, surtout, faire un cycle en profondeur à plusieurs reprises sans dommage. La nouvelle génération de contrôleurs numériques, qui gèrent le flux et le flux d’énergie avec une intelligence prédictive, tire le meilleur parti de tous ces atouts. Tout cela signifie que chaque ampli possible est extrait du système renouvelable, soigneusement stocké avec un minimum de déchets, puis utilisé à bon escient par le moteur.

Pour prouver la science, un groupe d’étudiants français vient de tour du monde à bord d’un yacht équipé d’un système de propulsion entièrement électrique et conçu pour se recharger principalement à partir de mouvements dans l’eau. Entre-temps, des entreprises telles qu’Oceanvolt (Finlande) et Electric Yacht (Californie) ont été créées pour fournir des solutions entièrement électriques pour des bateaux jusqu’à 18 mètres de long. Des dizaines de yachts ont déjà été électrifiés, et à chaque conversion réussie, d’autres leçons sont tirées.

Pour les propriétaires de ces yachts convertis, c’est pas vraiment pour économiser de l’argent. Comme l’a révélé le projet Hymar financé par l’UE, il n’y a pas beaucoup d’économies liées à l’installation d’un système hybride, principalement parce que le kit reste relativement spécialisé et encore assez cher. Au lieu de cela, il s’agit des joies d’une croisière douce et silencieuse avec zéro émission, un entretien continu minimal et une grande réserve d’énergie électrique pour les charges domestiques. Un autre bonus est la livraison instantanée de drive, qui peut faire passer un yacht de la vitesse d’arrêt à la vitesse de flanc en quelques secondes, utile dans les situations de collision. Il peut également être utile de faire tourner l’hélice à quelques tours par minute sans engager une boîte de vitesses maladroite pour des manœuvres de précision.

Développement de la technologie des batteries

Sur le marché maritime, le fabricant néerlandais Mastervolt a été le premier à lancer la batterie lithium-ion pleine grandeur, disponible en 12V ou 24V , et maintenant dans sa deuxième génération, la gamme Ultra. On prétend que ces batteries ont un cycle de vie d’au moins 2 000 décharges profondes pouvant atteindre 80% de drain, mais avec un tiers du poids d’une conception au plomb équivalente. Une électronique complexe sur chaque cellule assure un équilibrage parfait et aucun risque de surcharge.

Ailleurs, les scientifiques ont fait une percée avec la batterie lithium-air, qui utilise l’oxygène comme l’un des réactifs. La revendication est une batterie qui peut éventuellement être faite pour un cinquième du prix et un cinquième aussi léger que le lithium, mais qui pourrait faire fonctionner les téléphones, les voitures et les bateaux cinq fois plus longtemps.

D’autres recherches explorent la physique d’autres matériaux, comme le magnésium, les « nanofils » d’or, l’ion sodium et la formulation de carbone, le graphène. La société espagnole Graphenano a développé une batterie polymère de graphène appelée Grabat, qui représente 33% du poids de l’ion lithium et quatre fois la densité énergétique. Mieux encore, les batteries se rechargent 33 fois plus rapidement que le lithium-ion et conservent plus de 80% de leur capacité après des milliers de cycles.

En outre, la technologie des piles à combustible à hydrogène a également progressé. La version ST saw fonctionnait dans un bateau à moteur de 5 kW, fournissant 5 nœuds pour une journée complète de conduite.

Les progrès des moteurs électriques

Les percées se poursuivent dans le monde des moteurs électriques, l’une des plus récentes étant celle de Siemens. Fait inhabituel, ce moteur a été conçu pour l’industrie aéronautique et, d’un poids de seulement 50 kg, délivre une puissance continue de 260 kW (348 ch), soit environ cinq fois plus que les systèmes équivalents. De plus, il est livré à seulement 2 500 tr / min, ce qui permet de le connecter directement à l’hélice sans transmission.

Certains moteurs marins nécessitent encore leurs propres systèmes de refroidissement, à la fois en mode entraînement et en mode régénération, mais d’autres , tels que les entraînements à dosettes et les entraînements à jante, fonctionnent à l’extérieur du bateau, sont donc refroidis par boîtier et, en prime, orientables.

Le marché des moteurs hors-bord a également connu un certain nombre d’innovations, notamment par la société autrichienne Torqeedo, qui peut désormais proposer des moteurs électriques brushless (synchrones) allant jusqu’à 80 ch. Torqueedo a lancé pas moins de six nouveaux systèmes de propulsion cette année, répondant à la demande croissante de moteurs hors-bord et à dosettes basse tension pour les bateaux de loisirs et commerciaux.