Qu’est ce qu’un bateau électrique ?

#Actualités

 Vers un label « Zéro ou faible émission»

Qu’est ce qu’un bateau électrique ?

Cette question, dont la réponse peut sembler simple, nécessite au contraire des explications détaillées afin de lever toute ambiguïté par rapport aux diverses applications actuelles qui se revendiquent « bateaux électriques » et pour lesquelles ce qualificatif n’est pas toujours justifié. Pour faire simple, un bateau électrique est une embarcation équipée d’un système de propulsion électrique complet (batterie, système électronique, moteur). 

Une première approche globale basée uniquement sur l’énergie motrice qui entraîne les hélices peut conclure à ce que de nombreux bateaux entrent dans la catégorie électrique.

Le Queen Marie 2, le Charles de Gaulle ou le Redoutable sont-ils des bateaux électriques ? Une simple réponse affirmative n’est pas suffisante. Une réflexion plus complète doit aboutir à une définition précise en considérant les différentes solutions techniques disponibles.

L’AFBE souhaite piloter cette réflexion et propose une approche vers une première définition qui doit considérer les bateaux à moteur « zéro émission » englobant toutes les solutions qui tendent à réduire les émissions, telles que les solutions hybrides.

La notion d’énergie primaire peut aussi être utilisée. Si la seule énergie alimentant le bateau est du gazole, le bateau ne pourra pas être qualifié de bateau à moteur zéro émission sauf si un pack batteries embarqué, permet un fonctionnement du bateau en tout électrique pendant une durée et une vitesse représentatives.

Le terme générique « émission » doit lui aussi être précisé. En effet,  derrière ce terme il faut prendre en compte les émissions sonores, les rejets d’effluents liquides (huile, eau), les odeurs et bien sur les émissions de gaz à effet de serre (GES).

Avant de finaliser une définition, il est nécessaire de rappeler toutes les différentes solutions technologiques disponibles pour la propulsion des différents types de bateaux (semi rigide ou hors-bord, yacht, bateau de pêche, péniche…)

Les caractéristiques des différentes catégories sont résumées ci après, en considérant chronologiquement des applications zéro émission vers celle à émissions minimales.

1 Propulsion tout électrique (EB) Electric Boat

définition bateau électrique

Ni groupe électrogène, ni moteur thermique à bord, mais uniquement un ou deux moteurs électriques qui assurent la propulsion, alimentés  par un ou des packs de batteries fournissant  l’énergie nécessaire à l’exploitation. La recharge des batteries s’effectue à quai généralement la nuit ou pendant la pause méridienne sur le réseau électrique, ou la journée par l’intermédiaire de panneaux photovoltaïques.

C’est la seule solution qui peut être qualifiée de zéro émission locale pendant l’exploitation. Ce système est principalement utilisé par les bateaux de transport de passager, la location bateau (sans permis), et les plaisanciers. Beaucoup de chantier naval essaient de développer des bateaux rejetant moins de co2 et de microparticules dans l’air. Les Ferries sont notamment très concernés. Ces navires polluent énormément l’air des grands ports avant même d’être au mouillage sur les pontons !

La propulsion totalement électrique est plus simple d’utilisation dans le fluvial. En effet, les conditions, en eaux intérieures, sont plus propices car les bateaux de plaisances peuvent trouver généralement facilement des bornes électriques sur leur passage, tandis qu’en mer, il faudra faire attention au vent et à la houle qui peut décharger rapidement les batteries.

2 – Propulsion hybride électrique (HEB) Hybrid Electric Boat

Il s’agit dans ce cas de l’association de plusieurs sources d’énergie pour alimenter le ou les moteurs, une de ces énergies est électrique. Deux solutions techniques sont à distinguer. Cependant dans chacun des cas il faudra comparer la capacité du pack batteries embarqué et la puissance des moteurs électriques afin de vérifier si le bateau peut être exploité en tout électrique de manière significative.

2.1 – Hybride parallèle

Si l’entraînement de l’hélice est effectué au choix par un moteur électrique ou un moteur thermique.
Lorsque le moteur électrique, alimenté par des batteries,  entraîne l’hélice, le moteur thermique peut entraîner une génératrice qui recharge les batteries. Dans ce mode de fonctionnement, cette propulsion peut être qualifiée de « zéro émission » uniquement lorsque que le pack de batteries est la source principale d’énergie et que celles-ci sont principalement rechargées sur le quai. La recharge à partir de la génératrice n’étant qu’un appoint.

Lorsque le moteur thermique  entraîne l’hélice, il s’agit d’un fonctionnement thermique classique avec les émissions d’un tel moteur, donc pas de qualificatif « propre ».

2.2Hybride série 

On parle de solution hybride série dés lors que la propulsion finale (entraînement de l’hélice) est toujours assurée par un moteur électrique (alimenté par des batteries ou un groupe.). Le moteur électrique et le moteur thermique  sont raccordés au même arbre de transmission et chacun des moteurs peut alternativement ou simultanément entraîner l’hélice de propulsion. Cette propulsion peut être qualifiée de « zéro émission » uniquement lorsque le pack de batteries est la source principale d’énergie et que celles-ci sont principalement rechargées sur le quai. Ce type de motorisation émet des GES lorsque le moteur thermique fonctionne.

Quelle que soit la solution hybride mise en œuvre, il faut pouvoir distinguer et quantifier le temps de fonctionnement en tout électrique par rapport au temps de fonctionnement en mode thermique et plus globalement par rapport à la durée d’exploitation journalière.

Sur une durée d’exploitation de 10 heures, un fonctionnement  en tout électrique pendant  plus de 50% du temps peut être considéré comme une solution à émission minimale. Une notion de vitesse d’exploitation pourrait être introduite, telle que la moitié de la vitesse de carène, pour renforcer l’attribution de la qualification émission minimale. D’autres critères pourraient aussi être considérés : capacité du pack batteries comparée à la puissance nécessaire pour que le moteur électrique fonctionne à puissance nominale ou puissance du groupe électrogène comparée là aussi à celle du moteur électrique.

A noter que l’appoint par panneaux photovoltaïques installés sur le toit du bateau améliore le fonctionnement tout électrique et tend à renforcer le label  zéro émission.

3Propulsion à moteur thermique d’appoint ou prolongateur d’autonomie

Quand la propulsion principale est un moteur électrique alimenté par un pack de batteries et qu’il existe un moteur thermique de faible puissance capable de recharger les batteries. Cette solution est à classer « émission minimale » car le fonctionnement du moteur thermique est peu fréquent et activé uniquement en cas de besoin d’autonomie supplémentaire.

4 – Propulsion diesel électrique

Dès que la puissance des groupes est au moins égale à celle des moteurs et qu’il n’y a pas de pack batteries à bord. Ce type de motorisation émet en permanence des GES. Cependant le fonctionnement à régime constant du moteur thermique, calé sur le générateur permet une réduction significative des émissions de GES. Mais en aucun cas malgré les améliorations du rendement global, il ne s’agit d’un bateau à faible émission, cependant il peut être considéré à émission minimale dans le cas des technologies récentes.

5 – Motorisations auxiliaires 

Cette application doit être citée car la majorité des moteurs auxiliaires d’un voilier ou catamaran sont maintenant des moteurs électriques dont l’énergie, stockée dans des batteries, provient de capteurs solaires, d’éolienne ou de système hydrolien. Certes globalement marginales, ces applications aboutissent à des bateaux zéro émission.

A noter que la totalité des propulseurs d’étraves sont aussi électriques.

Il s’agit dans ces cas de moteurs de quelques watts sans comparaison avec la puissance des moteurs de propulsion.

6 – Conclusions – Label zéro ou faible émission

Les trois premiers types sont des bateaux favorisant l’utilisation en tout électrique sans émission ou avec émission réduite de GES  et  peuvent  être qualifiés de bateaux à émission minimale.

Cependant dans ces cas, on peut parler de bateaux électriques seulement si la recharge des batteries est réalisée principalement la nuit lorsque le bateau est à quai, et à partir du réseau de distribution électrique avec le cas échéant, en journée et selon la conception du bateau, uniquement un appoint par des cellules photovoltaïques installées sur le toit du bateau.
Les solutions incluant des groupes électrogènes ou des moteurs thermiques dont la puissance est au moins égale à la puissance des moteurs de propulsion signifie que ces bateaux sont en mesure de réaliser leur service sans utiliser les batteries. Ces bateaux émettront des GES lorsqu’ ils fonctionneront au diesel, mais l’intérêt des armateurs sera de privilégier l’utilisation purement électrique afin de réduire les coûts d’exploitation et réduire la production de GES.

Une autre approche est possible pour qualifier un bateau électrique, dés lors qu’une des sources pour alimenter la propulsion est électrique, avec ensuite deux grades : zéro émission et émission minimale.

  1. Sans émission locale (tout électrique): si durant la phase d’exploitation et de recharge aucune énergie thermique n’est utilisée
  2. Emission minimale (partiellement électrique) :
    1. Si durant l’exploitation une énergie thermique est utilisée à moins de 50 % du temps (hybride)
    2. Si durant l’exploitation la consommation thermique est inférieure à une certaine quantité de gazole ( en litre/mile/heure)Si durant la phase de recharge, aucune source thermique n’est utilisée

II. Les choses à savoir sur les bateaux électriques ?

  1. Quel est le matériel indispensable sur un bateau électrique ?

Ruban Bleu à principalement pour client des entreprises qui travaillent dans la location de bateaux. Ceux-ci doivent mettre à disposition une pagaie, autant de gilets de sauvetage que de personnes à bords. Le reste n’est pas différents des bateaux traditionnels (accastillage, amarre, éléments de sécurité tels que l’amarre, ancre, bouée, étrave…). Si vous souhaitez remotoriser votre embarcation, Ruban Bleu propose une large gamme de moteur électrique pour bateau. Vous trouverez aujourd’hui, sur le marché, beaucoup de marques de moteur électrique. Pour ne pas vous y perdre, nous vous avons écrit un article : comment choisir son moteur électrique ?

  1. Le tourisme fluvial et les bateaux électriques

Il y a beaucoup d’avantages à avoir un bateau électrique ou hybride sur le réseau fluvial Français, et sur les voies navigable de manière plus générale. La navigation fluviale est très agréable, notamment à petite vitesse. Pas besoin d’avoir le permis bateau pour s’y prêter. Pas besoin d’avoir un bateau non plus ! Vous pouvez simplement louer un bateau électrique.

 

Laisser un commentaire

Votre adresse de messagerie ne sera pas publiée. Les champs obligatoires sont indiqués avec *

Devis gratuit La Boutique +33 (0)2 40 48 74 33