Cela fait bientôt 20 ans que la motorisation électrique a fait son apparition dans les cales de nos multicoques et, au vu du faible pourcentage d’unités green commandées aujourd’hui face au diesel (voir notre article sur l’écoproduction dans ce même numéro), il faut bien admettre que cette « nouvelle » technologie pose de sacrés défis aux chantiers et constructeurs de la filière nautique. Manque de confiance, performances encore limitées et prix dissuasif sont les premiers obstacles identifiés à une généralisation des bateaux plus respectueux de l’environnement – au moins quand ils naviguent.
On est de fait bien loin de l’essor que connaît actuellement l’industrie automobile – une tendance toutefois fragilisée par l’arrêt de certaines aides gouvernementales.
Hormis quelques rares tentatives artisanales de navigateurs indépendants, la première marque à se lancer de manière industrielle dans l’aventure électrique a été Lagoon en 2006. Le Lagoon 420 hybride diesel-électrique a en effet été produit à une centaine d’exemplaires. La technologie n’était pas encore complètement au point, surtout au niveau de la gestion électronique. En conséquence, le service après-vente a eu fort à faire… Le directeur de la marque de l’époque, Yann Masselot, nous confie avoir connu de grands moments de solitude pour dépanner des clients à l’autre bout du monde ! Et surtout, les performances, avec six nœuds au maximum, n’étaient pas au niveau de ce que les utilisateurs étaient habitués à avoir à disposition avec la motorisation thermique. En 2008, cette motorisation hybride a été retirée du catalogue. Il a fallu ensuite attendre presque dix ans pour voir réapparaître des moteurs électriques sur des catamarans de série. Outremer et ITA Catamarans ont installé des Oceanvolt, tandis que Gunboat et Excess ont opté pour des Torqeedo. Ces deux marques proposent des motorisations électriques pour le montage en série sur catalogue. Dans le même temps, deux équipementiers ont mis au point et proposé des concepts clefs en main sur la base d’un développement spécialement dédié à la motorisation électrique. Silent Yachts et Windelo, le premier pour les powercats et le second pour les catamarans de voyage à la voile, ont rencontré le succès avec quelques dizaines d’unités vendues jusqu’à aujourd’hui. Du côté de la grande plaisance, c’est Sunreef Yachts qui a lancé sa gamme ECO, qui comprend aussi bien les voiliers que les multiyachts, tous recouverts de panneaux solaires intégrés à la structure de la coque et du roof. Le groupe Fountaine Pajot s’est lancé depuis deux ans, dans le cadre de son plan stratégique Odyssea, dans la même démarche de développement interne en prenant le contrôle de l’équipementier Alternatives Energies. La marque propose le concept Smart Electric sur 4 de ses modèles voile avec des moteurs sur pod et un système de gestion maison incluant des batteries au lithium-fer-phosphate, plus fiables dans le temps, et surtout qui se rechargent rapidement. C’est la dernière technologie utilisée dans l’automobile. L’objectif du groupe est d’atteindre la neutralité carbone en 2030, avec dès 2027 50 % des unités livrées en Smart Electric. Même si elle s’avère plus timide que dans le secteur automobile, la transition énergétique est bien en route dans la plaisance ; des constructeurs plus confidentiels, comme O’Yachts, Slyder ou encore Whisper, pour ne citer qu’eux, ont pris le train en marche, et même fait de la motorisation hybride-électrique un argument essentiel de leur stratégie marketing. Enfin, tout récemment, la marque sino-américaine HH a lancé son 44 avec une motorisation hybride montée en parallèle.
Pourquoi hybride-électrique ?
Il est important de préciser à ce stade que, pour le moment, aucun multicoque de croisière hauturière de série ne propose de motorisation full electric sans le secours d’un groupe électrogène diesel pour fournir l’énergie nécessaire si besoin. A contrario de la navigation à la journée où les batteries peuvent être rechargées le soir sur les bornes du port, un catamaran de croisière ne peut se satisfaire des seuls rayons solaires pour emmagasiner l’énergie nécessaire aux fonctionnements des moteurs électriques. A ce petit jeu, seuls des voiliers très performants comme les New Windelo 50 et 54, le HH44, ou encore l’ITA 15.49 qui peuvent se mouvoir régulièrement au-dessus de dix nœuds sont capables de faire travailler leurs hélices sous voile et hydrogénérer deux ou trois kW à l’heure et ainsi augmenter leur autonomie en mode full electric. Mais même ces modèles embarquent un groupe électrogène, car pétole et forte nébulosité peuvent survenir lors d’une croisière ou d’un voyage. L’Outremer 4X prototype de Jimmy Cornell, démuni de groupe électrogène, a d’ailleurs mis en exergue la difficulté à se passer de cette source d’énergie.
Dans l’état actuel de la technologie et des infrastructures, seul ce back-up carboné est capable de pallier les besoins énergétiques pour faire fonctionner continuellement les moteurs électriques – enfin jusqu’à ce que les réservoirs de carburant soient vides. Reste que le défi du tout électrique reste un objectif pour de nombreux constructeurs, à commencer par Zen Yachts dont le prochain catamaran de 50 pieds, décliné en version voile ou moteur, compte bien être 100% green.
Pour remplacer le carburant, il y a bien sûr l’hydrogène et les piles à combustible, mais nous sommes encore loin d’une mise au point pérenne et d’un accès économiquement abordable. D’autre part, la disponibilité de ce combustible dans les marinas de plaisance est encore quasi inexistante (voir article dans ce numéro). Dès lors, il est raisonnable de penser que, sauf à se satisfaire de 4 nœuds au GPS (l’autonomie illimitée en full electric à cette vitesse certes limitée est désormais offerte par tous les multicoques de croisière, même les powercats) juste avec l’apport des panneaux solaires, la navigation telle que nous la pratiquons aujourd’hui avec une vitesse moyenne minimum de huit nœuds n’est réalisable qu’en hybride diesel-électrique.
La technologie s’adapte aux réglementations en devenir
Depuis un an, des motorisations hybrides diesel-électrique en parallèle font leur apparition. Volvo, par exemple, a développé un système propulsif à partir de moteurs Penta D4 et D6 auxquels sont accouplés des moteurs électriques. Ces derniers permettent de sortir du port en mode propre et silencieux. Une fois au large, les moteurs thermiques prennent le relais pour croiser à bonne vitesse. Cette motorisation est particulièrement adaptée aux powercats qui veulent cibler des vitesses supérieures à 20 nœuds et aux grands multicoques à voile qui ont besoin de puissance. La Prestige M8 pourrait en être équipée dès 2025 ou 2026. Chez Beta Marine, c’est un moteur de 10 kW qui est accouplé à une base Kubota de 30 CV. Ces groupes propulseurs sont montés sur le nouveau HH44. Avec ses 50,4 kWh de batterie lithium-ion et ses 4,1 kWc de panneaux solaires, le 44 est capable de parcourir 18 milles à 7 nœuds, soit à peu près trois heures d’autonomie en full electric (voir essai dans MM225). Le HH peut ensuite basculer en mode thermique pour les longues navigations au moteur. Pourquoi de tels efforts pour finir par tourner au diesel au large ? Tout simplement parce que les zones les plus fragiles et les plus malmenées de l’écosystème marin sont les côtes. A court terme, les interdictions d’émettre du CO2 dans les ports et dans certaines zones de mouillage seront d’ailleurs très certainement mises en place. Les motorisations hybrides en parallèle répondent donc à ces préoccupations les plus immédiates. On validerait une transition énergétique à paliers, en quelque sorte. Ne pas polluer en zone côtière, mais garder les possibilités de vitesse et d’autonomie au large, en attendant que la technologie électrique évolue. Et cela semble faire mouche. Malgré le prix de vente assez élevé de ces catamarans high-tech, HH Catamarans annonce une quarantaine de 44 en commande, dont 80 % avec cette motorisation hybride ! C’est un score de vente qui marque un tournant dans l’univers des multicoques forever green. Dans cette mouvance, certaines marques proposent des produits mieux adaptés à l’évolution de la réglementation et/ou des contraintes techniques. Pour éviter le montage en sail drive, qui s’est avéré bruyant sur le prototype de l’Excess 15 électrique, la marque Waterworld propose des moteurs à pods rotatifs qui offrent une maniabilité remarquable, ainsi qu’une réduction du bruit et des vibrations. Ces produits sont aussi bien adaptés en remplacement ou en complément d’une motorisation thermique existante sur les unités d’occasion. On arbore ici un deuxième volet de la transition énergétique, lequel sera forcément en adéquation avec l’évolution des réglementations : il faudra bien un jour rééquiper ou adapter l’existant ! La marque BlueNav prône et anticipe cette transformation raisonnée ; elle propose une gamme de moteurs qui permettent de convertir n’importe quel type de bateau en bateau hybride ou 100 % électrique. Elle a développé une gamme hybride électrique auxiliaire, BlueSpin, conçue pour s’adapter à tous types d’architectures et s’adjoindre aux moteurs thermiques existants. Trois systèmes sont disponibles et peuvent s’intégrer dans la coque, se coller à la poupe ou en encore se greffer sous la carène. Leur montage, que ce soit sur un multicoque neuf ou sur multicoque d’occasion, ne remet pas en cause l’installation thermique existante et permet de profiter des deux motorisations. Le montage nécessite l’intervention de techniciens compétents, mais là aussi, certains professionnels de la motorisation conventionnelle se réorientent et s’organisent pour proposer ces nouveaux services aux plaisanciers.
Quand la location donne l’exemple
Découvrir la croisière avec une motorisation hybride-électrique sans avoir fait l’achat d’un catamaran, c’est désormais possible avec des agences de location qui se sont engagées dans le processus de décarbonation de la plaisance. Dream Yacht Worldwide est sans conteste le pionnier du genre, puique le no 1 mondial de la location a acquis une dizaine d’unités Smart Electric auprès de Fountaine Pajot (Aura 51, Elba 45 et Astréa 42). Quant à Tradewinds, un spécialiste de la location à la cabine, il a intégré dans sa flotte deux Samana 59 TW6e (dont un avec une pile à hydrogène, baptisé Aurora) et un Aura 51 TW5e. La volonté de ces deux compagnies de charter est de remplacer leur flotte de catamarans à moteur thermique par des Smart Electric d’ici à dix ans. Et au vu de l’expérience déjà engrangée, cela semble jouable. En premier lieu, la prise en main pour les clients est bien encadrée, et en principe la base technique n’est jamais très éloignée, ce qui rassure beaucoup les plaisanciers. Pendant la croisière, en full electric, il est préférable de limiter la vitesse à 5 nœuds. Cela donne une autonomie de trois à quatre heures, soit quinze ou vingt miles, ce qui est largement suffisant pour la plupart des petits trajets côtiers. Le silence est total et aucune vibration ne perturbe la vie du bord. Mais s’il faut boucler une traversée sans vent entre les îles, par exemple, on peut être tenté d’augmenter la vitesse à 7 voire 8 nœuds. A cette allure, l’autonomie en full electric est réduite à une heure seulement, mais le groupe électrogène se met en route dès que le parc batteries descend en dessous de 20 % de charge. La recharge des batteries du bord en prévision de la nuit au mouillage peut être assurée en même temps que la marche – à condition que cette dernière ne prenne pas l’intégralité de la puissance. Cela est calculé par le système de gestion qu’il est possible de paramétrer selon votre manière de naviguer. Et il y a plusieurs bonnes nouvelles avec ce fonctionnement hybride. La première concerne le confort ; le groupe électrogène, isolé dans un cocon au fond d’une cale, est beaucoup plus discret et émet infiniment moins de vibrations que deux moteurs thermiques installés à l’arrière des coques. Naviguer la nuit est d’autant moins fatigant pour l’équipage. La deuxième bonne surprise concerne la consommation de carburant. Avec des sources d’énergie renouvelable (panneaux solaires, éolien et hydrogénération) et un seul moteur thermique, la dépense de gazole est bien moindre. D’abord parce qu’on peut naviguer en mode full electric, ensuite parce que les moteurs électriques, au meilleur rendement, n’ont besoin que d’une puissance inférieure de 50 % à celle des thermiques pour propulser le multicoque, et enfin parce qu’un catamaran comme l’Aura 51 Smart Electric, avec un seul moteur diesel sollicité (le générateur de 32 kW) au lieu des deux moteurs diesel de 55 kW, va forcément consommer deux fois moins a minima. A l’échelle d’une semaine de navigation avec 30 heures passées au moteur, on économise, suivant la vitesse, environ 200 litres de gazole. La facture standard de 800 € de l’Aura 51 thermique sera inférieure avec moins de 400 € pour la version Smart Electric. Pour les clients, voilà un solide argument en faveur de la transition énergétique ! Sur la durée d’une croisière, ce sont 200 à 300 litres de gazole d’économisés, 6 000 à 10 000 litres pour une année standard et 33 000 à 55 000 litres pour la durée totale d’exploitation au sein d’un système de contrat sur cinq ans. En termes de réduction d’émission, économiser 55 000 litres de carburant, cela revient à ne pas émettre 14 tonnes de CO2, soit 8 allers-retours Paris/New York.
Moins d’entretien et des coûts en baisse
Enfin, le dernier avantage pour l’investisseur est de bénéficier d’offres de contrat optimisées pour la motorisation hybride. Mathieu Fountaine, directeur délégué de Fountaine Pajot, nous confie que, pour les premiers catamarans qui ont beaucoup navigué (en particulier lors des tests qui se sont succédé au cours des deux dernières années), la première maintenance n’est intervenue qu’au bout de 2 000 heures de navigation. L’entretien était en outre très simplifié et peu coûteux. Pour les agences de charter, ces économies de maintenance, associées à une forte baisse des dépenses lors des convoyages de mise à disposition, permettent de recalculer une offre de gestion-location plus attractive. L’idée est bien sûr d’atténuer voire d’absorber le coût de cette technologie (+ 20 % environ par rapport à une version thermique équivalente), et au final de séduire des Propriétaires de multicoques qui recherchent des vacances à la voile plus respectueuses de l’environnement.
