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Dimanche 12 février 2012
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Lancement d’un moteur «vert» par Bénéteau et le Groupe ZF
Le premier constructeur mondial de voiliers (ou plus exactement la Fondation Bénéteau) et le Groupe ZF (l'un des dix premiers fournisseurs au monde de l'industrie automobile) travaillent ensemble depuis plusieurs mois - et dans le plus grand secret - sur un moteur hybride
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- Publié le : 06/12/2009 - 20:28
C'est l'Océanis 46, un croiseur de 13,68 mètres dessiné par Berret et Racoupeau et sorti en 2006, qui a été équipé de cette nouvelle motorisation hybride actuellement encore à l'état de prototype.
Photo © Gilles Martin-Raget (Bénéteau)
Convié chez Bénéteau - du moins à la Fondation présidée par Annette Roux -, dans un immeuble bourgeois du 6e arrondissement de Paris, pour ce que je pensais être une conférence de presse d'avant Salon sur les nouveautés du chantier, je comprends vite que j'ai mal anticipé... Pas très grave ! Nous sommes en tout petit comité avec Jean-Louis Caussin qui pilote le projet (cf encadré) et Annette Roux, l'emblématique présidente de la Fondation, qui a pris du recul dans la gestion du Groupe, mais continue à oeuvrer au développement et au rayonnement de Bénéteau.
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Jean-Louis Caussin, l'homme de la situation ! |
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La soixantaine et l'oeil pétillant, cet ingénieur sorti de Centrale puis d'une grande université américaine, a effectué toute sa carrière - 35 ans - chez Matra. Entré comme directeur du service compétition à l'époque des Pescarolo et Beltoise, Jean-Louis Caussin est passé par tous les départements de l'entreprise (production, composites, technique...) avant de terminer directeur général. Bref, la Rancho, la Bagheera, les Espace... C'est notamment lui ! En 2003, Jean-Luc Lagardère décidant de cesser l'activité automobile, ce passionné de <mobilité> selon ses mots, qui raffole de la voile, des avions et des autos, décide d'ouvrir un cabinet de consultant. Et commence à travailler pour le Groupe Bénéteau avec les voitures Microcar. Aujourd'hui, la fondation Bénéteau lui a confié la mission de lancer ce moteur hybride. Rien que ça ! Mais pour cet expert des moteurs de tout type, également plaisancier averti qui continue à naviguer chaque été et a lui-même testé le moteur et ses applications, ce nouveau défi lui sied visiblement à ravir. |
S'inspirant des avancées technologiques majeures réalisées dans l'automobile (notamment chez Lexus), la Fondation Bénéteau et le Groupe ZF (63 000 salariés et 125 usines dans 26 pays) viennent d'élaborer ce concept unique de motorisation hybride destiné aux voiliers monocoques ! Le projet est clairement séduisant et les essais en cours très concluants : gain de consommation supérieur de 50 % et agrément du silence au moteur !
Questions, réponses sur ce projet novateur.
En quoi ça consiste ?
La chaîne hybride parallèle offre trois sources intégrées d'énergie : un moteur thermique (le moteur classique à combustion), un moteur électrique et l'énergie cinétique renouvelable du vent.
Ces sources d'énergie étant couplées mécaniquement, elles peuvent fonctionner séparément ou simultanément, selon la façon dont on navigue - le cabotage à la journée et une croisière hauturière ne nécessitant évidemment pas le même niveau d'énergie ni la même puissance.
Comment ça marche ?
Au démarrage et jusqu'à 5 noeuds de vitesse ainsi qu'en marche arrière, le moteur fonctionne uniquement en mode électrique.
En navigation côtière, l'Océanis 46 dispose d'une autonomie de trois heures, en utilisant exclusivement la propulsion électrique. Largement suffisante pour un aller-retour dans une crique en silence !
En navigation hauturière, c'est la régénération qui permet d'utiliser les appareils électriques du bord sans avoir besoin du groupe électrogène.
Enfin au mouillage, les appareils du bord fonctionnent également sans groupe trois jours durant (et sans consommation excessive), grâce aux batteries. A noter que le gaz a été débarqué du bateau. La cuisson s'effectue à l'électrique !
Cela consiste à faire tourner à partir de 5 noeuds de vitesse, une hélice immergée qui produit de l'énergie électrique. Une sorte de dynamo, en somme. Afin d'améliorer la régénération, la chaîne hybride est constituée d'un pod pivotant. En navigation (donc en régénération), il pivote de 180 degrés et place ainsi l'hélice spécifique à quatre pales dans le flux d'eau face à la mer.
Cette innovation permet d'améliorer de 70 % les performances de puissance récupérée, sans que le voilier ne perde trop de vitesse compte tenu de la traînée induite. Et sur une unité de près de 14 mètres, qui atteint aisément 7 noeuds au speedo, la régénération est rapidement efficace.
Grâce à la puissance de 35 Kw du moteur, il est possible d'atteindre 8,7 noeuds durant 30 secondes, et ce pour réaliser toutes les manoeuvres d'évitement. Sinon, la vitesse "de croisière" a été volontairement plafonnée à 5 noeuds pour éviter de consommer trop d'électricité.
Et puis au près ou au bon plein dans du tout petit temps, mettre un peu de moteur électrique augmente le vent apparent du voilier et lui donne un peu plus d'appui.
Et le délicat problème des batteries, comment est-il résolu ?
Ce sont des batteries au "Lithium ion" (lithium fer phosphate) qui ont été choisies, car elles offrent une durée de vie supérieure à 2 700 cycles complets de charge et décharge. Après 2 700 cycles, elles gardent encore 80 % de leur capacité.
Les batteries peuvent stocker entre 20 et 70 kwH. Autre avantage, elles sont moins lourdes que celles en plomb.
Inconvénient : leur prix reste encore très élevé, mais baisse chaque année de manière très conséquente. Pourquoi ? Car les voitures à moteur hybride sont actuellement en pleine expansion et qu'elles sont alimentées par le même lithium. Le prix des batteries devrait donc encore beaucoup baisser dans les prochaines années, puisque tous les grands constructeurs automobiles de la planète se concentrent sur la production de motorisation hybride.
Comment savoir si les batteries sont chargées ou s'il faut mettre le groupe électrogène en route ?
Le BMS (Battery Management System) est un outil intelligent qui gère au mieux le parc de batteries, permet de contrôler en permanence l'état de charge, la température et de piloter leur recharge. Il suffit ensuite de contrôler l'état de charge sur l'écran de contrôle.
Toute cette installation et les moyens autonomes de navigation semblent bien compliqués pour un non spécialiste ?
Au premier abord et à regarder la complexité du système et les trois sources d'énergie, c'est vrai. Mais en utilisation, c'est très simple. Grâce à l'écran qui commande toute la chaîne, le skipper a le choix entre deux positions outre le point mort (0). La position 1 permet de faire fonctionner tout l'équipement électrique du bord. La position 2 démarre la chaîne hybride.
Un code PIN peut être initialisé. Il est possible de retirer la clé de contact sans couper les équipements, ce qui est une sécurité avec de jeunes enfants. L'ensemble des éléments du bateau est géré électroniquement.
Qui sont les partenaires techniques du projet ?
Il y a bien sûr la Fondation Bénéteau créée en 2005 (et non le groupe éponyme) car l'idée est de pouvoir industrialiser ce moteur hybride et le proposer à tous les chantiers. Sont associés la société ZF Marine Arco qui a développé ce moteur hybride en Italie, le Groupe Bénéteau évidemment (CQFD), Volkswagen Marine et son moteur TDI de 75 cv (version marinisée du moteur de la Golf) et Valence Technology, fabricant de batteries, l'une des références en la matière et dont le siège est aux Etats-Unis.
Quel pourrait donc être la différence de prix entre un moteur in board diesel <normal> et un moteur hybride ?
C'est la question que tout le monde se pose et à laquelle il est difficile de répondre aujourd'hui. On peut légitimement penser que si le concept prouve sa fiabilité et que la plupart des chantiers mondiaux décide d'équiper les voiliers de plus de 40 pieds (il n'est pas prévu pour le moment de moteurs hybride sur des voiliers plus petits pour des problèmes de place), ce moteur hybride pourrait avoir un surcoût de 10 à 15 %. Ce n'est sûrement pas un hasard si des groupes comme ZF, Volkswagen ou Valence ont plongé dans l'aventure, car l'avenir est clairement à ce type de propulsion.
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Retrouvez le dossier Spécial Nautic réalisé par Ouest-France, ici
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