Hors-bord électrique

La motorisation électrique n’est désormais plus un projet futuriste, mais bel et bien une réalité, avec la mise sur le marché de dizaines de marques de moteurs et de batteries, à l’instar de ce qu’on a connu au début de l’automobile, il y a près de 150 ans. Ces marques sont souvent totalement inconnues et viennent d’un peu partout dans le monde. Il y a donc fort à parier que, d’ici 5 à 10 ans, 75 % d’entre elles auront disparu ou auront fusionné. Dès lors, pas facile de faire un choix et de s’engager sans savoir si le SAV sera assuré dans 6 mois, un an ou deux ans.

Le moteur électrique, une invention qui date de… 200 ans !

Aujourd’hui plébiscité par les gouvernements pour des raisons environnementales, le moteur électrique est cependant loin d’être nouveau. Si les prémices datent des années 1821 et 1822 en Angleterre, on considère que le premier véritable moteur électrique capable d’effectuer une tâche est dû à l’américain Thomas Davenport en 1834. Vinrent ensuite quelques améliorations, comme celle de Nikola Tesla, en 1887, qui a inventé un moteur à induction à courant alternatif. Le premier moteur électrique pouvant être utilisé dans les automobiles date quant à lui de 1892, sous l’égide des ingénieurs de Westinghouse. Il faudra toutefois attendre l’invention de la batterie rechargeable au plomb acide par Gaston Planté en 1850 pour voir la technologie décoller, avec notamment la fameuse « Jamais contente » du Belge Camille Jénatzy, qui, en 1899, fut la première voiture électrique à dépasser 100 km/h. Plus impressionnant encore, en 1900, les voitures électriques représentaient 38 % du marché automobile américain, avant que le moteur thermique, plus économique et offrant une meilleure autonomie, ne prenne le dessus.
Le moteur électrique est donc une technologie relativement simple, très bien maîtrisée, et surtout largement éprouvée depuis des décennies. Toutefois, pour qu’il fonctionne, un moteur électrique a besoin d’énergie, une énergie stockée dans les batteries. Ce dont est capable le moteur va donc en partie découler de la taille de ces batteries, de leur technologie et de leur nombre.
Du coup, la propulsion électrique ne se résume pas au simple moteur. En fait, le moteur en lui-même ne représente qu’une partie minoritaire de l’ensemble. Le plus important, lorsque vous achetez un hors-bord électrique, ce sont les batteries et leur système de gestion qui régule la distribution de l’énergie et permet d’obtenir une meilleure autonomie. Enfin, il convient de prendre en compte le mode de recharge, plus ou moins rapide selon les technologies.

Quel type de batterie ?

Le premier type de batterie, inventé en 1850 par Gaston Planté, fut la batterie au plomb acide, une technologie qui est encore très utilisée aujourd’hui. Vint ensuite les batteries nickel-cadmium, aujourd’hui interdites, puis les batteries nickel-métal hydrures, qui ont été supplantées par la technologie lithium-ion.
Enfin, la nouvelle génération, celle des batteries tout solide – elles permettent d’augmenter la densité d’énergie et la stabilité tout en simplifiant la gestion thermique – commence à faire son apparition sur le marché, tout comme les batteries au sel, entièrement recyclables, ce qui réglerait en partie le problème écologique. A ce jour, c’est la technologie lithium-ion qui domine le marché pour alimenter les moteurs électriques.

Puissance théorique, rendement, puissance en crête et puissance utile

Pour vendre leurs moteurs électriques, les constructeurs affichent généralement le chiffre de la puissance. Toutefois, dans la majorité des cas, il s’agit de la puissance en crête, c’est-à-dire de la puissance maximale que le moteur peut délivrer, mais sur une courte période (environ 30 secondes). Typiquement, cette puissance est disponible au moment de l’accélération, mais elle retombe rapidement, pour offrir une puissance stabilisée moins importante. Si vous envisagez d’acheter un moteur électrique, il faut donc faire attention à ce point et se renseigner sur la puissance en continu, qui représente la véritable puissance utilisable.
En fait, la puissance d’un moteur électrique dépend également du rendement, c’est-à-dire du ratio entre la quantité d’électricité fournie en entrée par les batteries et la quantité d’énergie mécanique transmise à la sortie du moteur. Une partie de l’énergie distribuée par les batteries se perd en effet sous l’effet du frottement ou de la chaleur. C’est donc important d’utiliser un moteur qui offre le moins de perte d’énergie possible. Pour connaître le rendement, il suffit de diviser la puissance de sortie réelle par la puissance d’entrée, ou sortie théorique, en d’autres termes, la puissance fournie par les batteries.
De même, pour calculer l’énergie « utile » d’un bateau électrique, il faut diviser la puissance de sortie à l’hélice (vitesse x couple) par la puissance d’entrée, celle fournie par les batteries. Le résultat sera différent de la puissance théorique, surtout si l’on parle de puissance en crête, mais cela indiquera véritablement la puissance disponible sur votre bateau. Un calcul un peu complexe que les constructeurs ne fournissent généralement pas…
Enfin, contrairement aux idées reçues, on peut tout à fait exprimer la puissance d’un moteur électrique en kW, mais aussi en CV, sachant qu’un cheval-vapeur est égal à 736 watts.

Comment choisir son hors-bord électrique ?

L’offre est désormais assez vaste et surtout très diverse, puisque l’on trouve des moteurs de 0,25 à 300 CV. La première chose est donc de définir son usage, ou du moins la puissance dont vous avez besoin. Assez similaires dans l’univers des grosses puissances, les offres sont plus disparates dans le monde des petits moteurs, avec des solutions différentes, notamment en ce qui concerne les batteries.

La bonne puissance

Sachant qu’un moteur produisant 1 000 watts est équivalent à 1,35 CV thermique, un moteur de 2 kW va offrir l’équivalent de 2,7 CV thermique, 3 kW correspondent à 4 CV, 5 kW correspondent à 6,8 CV et 8 kW correspondent à 10,8 CV. Pour les moteurs un peu plus gros, 50 kW équivalent à 68 CV, quand 150 kW délivrent 204 CV
Attention aussi, comme on l’a vu plus haut, à la puissance exprimée, en crête ou en continu. La plupart des motoristes annoncent la puissance en crête, mais c’est la puissance en continu, plus faible, qui sera vraiment délivrée par votre moteur en utilisation.
Si le nombre de petits hors-bords électriques sur le marché est très important, dans le cas d’une propulsion principale, l’offre hors-bord est toutefois plus limitée, puisque seule une poignée d’acteurs propose des puissances supérieures à 80 CV. Parmi eux, citons Torqeedo, Evoy, ou encore Vision Marine. Ces trois marques proposent des modèles commercialisés, c’est-à-dire que nous ne sommes plus dans le prototype.

Batteries fixes ou amovibles ?

Dans le cas des moteurs d’annexe, on a aujourd’hui le choix entre la solution classique consistant à avoir une batterie dans l’annexe ou une batterie intégrée au moteur, comme c’est par exemple le cas du Temo. La dernière solution, c’est la batterie amovible, une technologie notamment choisie par ePropulsion, ou Mercury avec sa gamme Avator.
Pour ce qui concerne les motorisations plus importantes, on parle alors d’un parc de batteries pour pouvoir délivrer la puissance nécessaire, et surtout pour la délivrer de manière constante pendant plusieurs heures. Qui dit parc de batteries dit investissement conséquent au départ, mais aussi un supplément de poids à prendre en compte et un volume assez important qu’il faudra loger dans les coques. Il va également sans dire que cette installation doit être réalisée par un professionnel agréé.

Quel type de recharge ?

Tous les systèmes de propulsion électrique n’offrent pas le même type de recharge. Au moment de faire votre choix, posez donc la question en fonction de l’endroit où vous allez recharger vos batteries. Dans le cas d’un moteur d’annexe avec batterie séparée, vous devrez recharger régulièrement la batterie, soit en disposant d’un chargeur à bord, ce qui est rarement le cas, soit en emmenant la batterie avec vous pour la recharger à la maison ou, dernière solution, en utilisant le chargeur du bateau principal pour charger la batterie de l’annexe.
L’autre solution, c’est d’opter pour un modèle avec batterie amovible comme le Mercury Avator, ou avec une batterie intégrée qui se recharge facilement comme le Temo.
Pour ce qui concerne une motorisation principale avec des hors-bords électriques plus puissants, il faudra prévoir un système de recharge. Plusieurs solutions s’offrent à vous. La première, et aussi la moins écologique, c’est le générateur, qui consomme du carburant pour produire de l’électricité.
Autre solution, mais qui limite un peu les possibilités en termes de distance : la recharge au port en branchant le chargeur au ponton. C’est efficace, mais cela ne garantit pas une grande autonomie. En outre, cela peut être long, à moins de profiter d’un superchargeur et d’une marque de hors-bord acceptant ce mode de recharge.
Cela nous amène au système le plus fréquement utilisé : l’énergie solaire. Cela permet de garder les batteries chargées tout en respectant l’environnement. On peut aussi utiliser un hydrogénérateur ou une éolienne, et même plusieurs de ces systèmes combinés.

La sécurité

Relativement simple en apparence, un hors-bord électrique, en particulier lorsqu’il s’agit d’une installation avec un parc de batteries, requiert un système de sécurité important.
Il doit d’abord être parfaitement isolé de l’élément liquide, ça va de soi, avec au moins une protection IP67. En sus, des détecteurs d’eau doivent être installés, et sont supposés couper toute l’électricité à bord en isolant les batteries en cas de problème.
Un hors-bord électrique doit également être capable de moduler sa température, tant au niveau du moteur que des batteries. Pour cela, les fabricants utilisent normalement un double système de refroidissement liquide, traditionnel par eau pour le moteur, tandis que les batteries sont refroidies par un circuit au glycol et un échangeur de chaleur. La température optimale des batteries doit ainsi se situer entre 20 et 25 °C.
Ces éléments sont très importants : il convient de vérifier auprès du constructeur avant l’achat.

Privilégiez les grands acteurs du marché !

Une fois la puissance et la technologie établies, reste à choisir le produit qui vous convient. Comme évoqué précédemment, des dizaines de marques, parfois inconnues, proposent aujourd’hui des moteurs électriques de tous les genres, et c’est un peu la même chose pour les batteries.
Pour être sûr de votre achat, tant au niveau de la qualité que du SAV, mieux vaut donc privilégier les marques qui ont pignon sur rue. Voici une petite sélection – non exhaustive – des principaux acteurs du marché.

Torqeedo

La compagnie allemande, présente sur le marché depuis 2005, est quasiment devenue la référence du marché. Elle propose une gamme de moteurs hors-bord allant jusqu’à 80 CV et dispose de tout un écosystème incluant des batteries BMW, permettant d’installer les moteurs dans tous les environnements.

ePropulsion

D’origine chinoise, ePropulsion, fondée en 2013, est devenue l’un des spécialistes du moteur d’annexe, avec des puissances allant jusqu’à 9,9 CV. Très simples à utiliser, les moteurs ePropulsion profitent également, sur certains modèles, d’une batterie amovible.

Mercury

C’est l’un des derniers acteurs à être entré sur le marché, mais il profite de sa puissance et de ses acquis ; son ambition est de devenir le leader du secteur. La gamme, dénommée Avator, possède pour le moment un moteur de 750 W, le 7.5e, mais devrait présenter d’ici la fin de l’année un 2 500 et un 3 000 watts. L’Avator se distingue par ses nombreuses pièces amovibles, à commencer par la batterie.

Pure Watercraft

Créé en 2011, Pure craft a notamment comme partenaire General Motors, un gage de sérieux. Le moteur offre un profil inédit, à mi-chemin entre un modèle in-board et un modèle hors-bord. La marque propose pour le moment un modèle équivalent à 50 CV.

Temo

Fondée en 2018, la marque française propose des produits très innovants, puisque moteur et batterie sont intégrés dans un long tube qui s’attache sur le tableau arrière. L’ensemble est léger, maniable et facile à ranger à bord. Deux modèles sont aujourd’hui disponibles, un de 450 W et un de 1000 W.

Evoy

Le motoriste norvégien a débuté en 2018, et propose une gamme de hors-bords de 120 à 300 CV, et même 400 CV en 2024. Nécessitant une installation classique avec un pack de batteries fabriquées en Autriche, l’Evoy offre exactement les mêmes sensations qu’un moteur thermique, le bruit en moins.

Vision Marine

Présent dans l’industrie nautique depuis 25 ans, Vision Marine a lancé son premier hors-bord électrique en 2022, le E-Motion 180. Le constructeur a également fait sensation en signant un accord avec le Groupe Bénéteau pour la fourniture de hors-bords électriques. Sur l’eau, le E-Motion 180 offre ce qui se fait de mieux en matière de moteurs électriques, avec un couple important, des accélérations franches et une bonne autonomie.

Les avantages du hors-bord électrique

Pas d’émissions polluantes

L’absence de fumée et donc de pollution, c’est un vrai plus pour la nature, mais aussi pour les utilisateurs.

Naviguer en silence

Un moteur hors-bord électrique est très silencieux, et ce que l’on entend, c’est principalement le bruit des engrenages de l’embase – un problème qui semble facile à résoudre.

Une énergie de plus en plus verte

L’énergie électrique est produite chaque année un peu plus de manière respectueuse, même si le chemin est encore long. Les panneaux solaires représentent un mode de charge efficace et cohérent pour une propulsion auxiliaire.

Léger à transporter

De par sa simplicité un hors-bord électrique est généralement plus léger que son équivalent thermique, ce qui signifie qu’il sera plus facilement transportable, mais aussi plus léger sur les tableaux arrière.

Plus de couple

Contrairement à celui d’un moteur thermique, le couple d’un moteur électrique est disponible instantanément ; le déjaugeage va donc s’effectuer plus rapidement et les accélérations peuvent être impressionnantes.

Une fiabilité accrue et un entretien réduit

Même si l’on ne possède pas encore beaucoup de recul (sauf chez Torqeedo) pour les hors-bords électriques, la technologie en elle-même est connue et fiable. Qui plus est, un moteur électrique comporte environ 5 fois moins de pièces qu’un moteur thermique. Il en résulte une meilleure fiabilité et beaucoup moins d’entretien que sur un moteur thermique.

Les inconvénients du hors-bord électrique

Le poids et le volume des batteries

Un parc de batteries occupe beaucoup de place dans le bateau, ajoute un poids important et représente un investissement important – sachant que le coût des batteries est largement supérieur à celui du moteur. La technologie évolue très vite pour réduire cet inconvénient, mais à ce jour, c’est encore une réalité à prendre en compte.

Autonomie limitée

Autre problème, l’autonomie est encore limitée. Toutefois, cela s’améliore. Les études ont montré qu’un plaisancier fait en moyenne 17 milles marins en une journée, et on trouve aujourd’hui des motorisations électriques capables de tenir 25 ou 30 milles à des vitesses convenables.

Le temps de recharge

A moins de pouvoir utiliser un superchargeur, comme dans l’automobile, le moteur électrique nécessite plusieurs heures pour se recharger. Cela pointe également le problème des infrastructures, quasiment inexistantes dans les ports. Dans les faits, soit vous utilisez une prise classique, et vous devrez attendre des heures, soit vous avez le bateau sur remorque, et vous pouvez le recharger à la maison ou sur des superchargeurs si le bateau accepte cette technologie. Dernière solution, pour les petites embarcations, la batterie amovible, qui se recharge facilement.

Un recyclage à améliorer

Les batteries sont pour le moment très difficiles à recycler, et surtout, peu de structures existent dans ce domaine. Cela veut dire que, dans quelques années, nous risquons bien de nous retrouver avec des montagnes de batteries dont nous ne saurons que faire – en termes d’écologie, on fait mieux. De même, la fabrication des batteries, avec leur technologie actuelle, n’est pas vraiment écologique et fait appel à des métaux rares, eux aussi en quantité limitée dans la nature. Les choses vont changer dans les années à venir, notamment avec les batteries au sodium (sel), mais aujourd’hui, nous en sommes encore loin.

Les Tests de Multicoques Mag

Vision Marine E-Motion 180 E

Le canadien Vision Marine fournit le Groupe Bénéteau en moteurs hors-bord électriques. L’arrivée du E-Motion 180 E n’est pas passée inaperçue : avec ses 180 CV en continu, ce moteur est l’un des plus efficaces de sa catégorie.

Premier modèle de la firme canadienne, le E-Motion 180 E est un moteur très abouti capable de délivrer 250 CV en pic et 180 CV en puissance continue. Le moteur utilise une tête motrice maison et une embase d’origine Tohatsu. Une base qui va d’ailleurs changer, puisque le motoriste travaille à la mise au point d’une nouvelle embase avec McLaren afin de réduire le bruit des engrenages, et surtout les frottements, ce qui va permettre au moteur d’être encore plus efficace. Au-delà du moteur, c’est en fait un système complet que commercialise Vision Marine, un système comprenant bien évidemment le moteur, mais aussi la batterie, l’interface de gestion et tous les systèmes de sécurité qui vont avec.
Elément essentiel du système, le pack batteries peut être modulé en fonction des besoins du bateau. Vision Marine utilise uniquement des batteries au lithium, plus chères, mais bien plus performantes. Nous avons ainsi testé le E-Motion 180 E sur un Four Winns H2e équipé de deux batteries de 35 kWh, soit 70 kWh au total, une puissance qui peut être portée à 80 kWh. Ce pack batteries permet au bateau de disposer d’une autonomie de 30 milles nautiques (soit 1 h 15) à 22 nœuds, et jusqu’à 30 h à 4 nœuds.
Pour le recharger, le système comprend un chargeur de 6 kW qui fonctionne sur une plage de 86 à 264 volts, c’est-à-dire qu’il est compatible avec les systèmes électriques du monde entier. Une recharge complète prend de 8 à 10 heures.
Le moteur profite également d’un système de sécurité complet et d’une interface de gestion très facile à utiliser.

Evoy est une marque norvégienne qui produit des moteurs hors-bord électriques de 120 à 400 CV.
La commercialisation vient de démarrer, et les premiers essais sur l’eau sont prometteurs…

Outre sa batterie amovible, le Mercury Avator a recours à une application dédiée sur smartphone.

Pour prouver son savoir-faire, Vision Marine a battu un record de vitesse pour un bateau électrique.
Le catamaran équipé de deux moteurs E-Motion 180 E a atteint le 28 août 2022 la vitesse de 95 nœuds

Une motorisation électrique, c’est avant tout un système global, avec le moteur, les batteries et tous les outils de contrôle et de sécurité.

L’électrique, ça ne date pas d’hier… En 1899, la « Jamais contente » du Belge Camille Jénatzy fut la première voiture électrique à dépasser 100 km/h.

La batterie amovible facilite vraiment la recharge, et permet aussi d’étendre son autonomie en changeant la batterie durant la journée.

L’entreprise chinoise E-Propulsion s’est fait un nom avec de petits moteurs d’annexes ; certains d’entre eux sont équipés d’une batterie amovible.

Avec sa gamme Avator, Mercury entend bien devenir le leader des hors-bords électriques.

Conçu en partenariat avec General Motors, le Pure Watercraft propose un système original d’une puissance de 50 CV. Décliné en double motorisation, ce produit convient parfaitement aux pontoon boats américains.

Conçu et produit en France, le Temo est un hors-bord électrique qui se présente sous la forme d’un tube que l’on accroche au tableau arrière – une vraie godille moderne !

Le catamaran Mer Concept, équipé de foils et de deux moteurs électriques, annonce une autonomie de 90 milles.