Retour à tous les messages

Bateaux électriques ou à moteur à combustion (tout ce qu'il faut savoir)

Buster et C 8

Les bateaux électriques ont fait leur apparition il y a quelques années, mais beaucoup se posent encore des questions sur les avantages et les inconvénients qu'ils présentent. Même les passionnés de bateaux les plus avertis et les capitaines expérimentés peuvent encore se demander si les sacrifices consentis aujourd'hui pour les bateaux électriques n'en font pas une nouvelle mode passagère. 

Cet article vise à répondre à certaines de ces questions et à mettre en lumière les progrès réalisés au fil des ans, qui ont abouti à des bateaux tels que le Candela C-8.

1. La vitesse

En 2022, le moteur électrique hors-bord le plus puissant disponible est le Vision Marine E-Motion 180E 134kw, tandis que les moteurs in-bord peuvent être de petite ou de grande taille. Le moteur E-motion de 134 kW équivaut à un moteur hors-bord à combustion de 180 ch, comme celui-ci de Yamaha. Cependant, de nombreux facteurs peuvent influer sur la vitesse d'un bateau, de la forme de la coque au poids des passagers à bord. À l'heure actuelle, lorsqu'il s'agit de bateaux à moteur, les options à combustion sont généralement plus puissantes, mais cette tendance est en train de changer.

Tout d'abord, les moteurs hors-bord électriques deviennent chaque année plus efficaces et plus puissants, avec des options telles que l'Evoy Hurricane 300+kw qui sera disponible dans les deux prochaines années. En outre, la conception de nouveaux bateaux innovants a permis de réduire la puissance nécessaire pour atteindre les mêmes vitesses. Prenons l'exemple du Candela C-8. Le C-8 n'utilise qu'un moteur de 55 kW pour atteindre une vitesse de 30 nœuds, ce qui équivaut à des bateaux à combustion comme le Vanguard VanDutch 40, qui utilise environ 600 kW pour atteindre la même vitesse. Le C-8 atteint ce niveau d'efficacité en combinant des matériaux légers, un design aérodynamique et la technologie des hydrofoils, ce qui permet de réduire les frottements sur l'eau et d'obtenir un design globalement plus économe en énergie.

2. Émissions

L'un des principaux avantages des bateaux électriques est qu'ils ne produisent aucune émission directe. Cela signifie que l'utilisation d'un bateau électrique n'entraîne aucune émission de gaz nocifs pour l'environnement, ce qui rend l'expérience plus agréable pour l'utilisateur tout en étant bénéfique pour l'environnement. De manière équivalente, un moteur hors-bord traditionnel à combustion peut produire près de 10 000 livres d'émissions de carbone par an dans le cadre d'une utilisation légère à modérée. Bien qu'il faille plus de ressources pour produire les batteries lithium-ion nécessaires à l'alimentation d'un bateau électrique, les économies d'émissions peuvent être constatées dans les 6 mois d'utilisation par rapport à un moteur à combustion standard.

Cela peut être important pour une utilisation consciente du bateau, mais aussi pour les restrictions. Certains lacs et zones marines imposent désormais des limites aux émissions afin de préserver l'environnement immédiat, ce qui élimine de nombreuses options à moteur à essence. Les bateaux électriques permettent donc de profiter de zones inaccessibles sur l'eau.

3. Pollution sonore

L'un des principaux avantages des moteurs électriques est qu'ils sont moins bruyants. Dans un bateau à moteur à combustion, le moteur produit de plus en plus de bruit au fur et à mesure qu'il est sollicité. Cela ne rend pas seulement l'expérience moins pratique lorsque l'on essaie d'avoir une conversation sur l'eau, mais peut également constituer une difficulté dans les zones restreintes où la pollution sonore est maintenue à un niveau minimum. Dans les lacs des Alpes suisses, les bateaux dont le bruit dépasse 72 db sont souvent soumis à des restrictions, ce qui est difficile lorsqu'un bateau à moteur à combustion atteint 80 db à sa vitesse de croisière. Cela est dû aux divers effets négatifs du bruit sur l'environnement naturel immédiat, ce qui crée des problèmes pour les écosystèmes naturels et, par conséquent, pour les zones environnantes.

L'avantage des moteurs électriques est qu'ils nécessitent moins de pièces mobiles et, surtout, pas de combustion. Les bateaux électriques peuvent être équipés de moteurs hors-bord traditionnels, avec un vilebrequin standard allant jusqu'à l'hélice, ou de moteurs in-board utilisant des systèmes d'entraînement direct, qui sont généralement plus efficaces et plus silencieux. Il en résulte des bateaux sur lesquels vous pouvez confortablement tenir une conversation, avec l'avantage supplémentaire d'une réduction des vibrations causées par les moteurs électriques.

Dans certains cas, comme celui du C-8, la technologie des hydrofoils permet de réduire encore davantage la pollution sonore, car le bateau ne s'enfonce pas dans les vagues comme le ferait un bateau planant, ce qui rend l'expérience encore plus confortable dans diverses conditions de mer.

4. Pollution de l'eau

Les bateaux à moteur à combustion sont plus susceptibles de causer des dommages à l'environnement naturel en raison des produits chimiques qu'ils rejettent dans l'eau. La plupart du temps, cela est dû à un mauvais entretien, bien que même les moteurs bien entretenus produisent des traces significatives de pollution au fil du temps. Le carburant non brûlé des moteurs est parfois rejeté dans l'eau par les bateaux afin d'éviter l'engorgement du moteur. Bien que la technologie ait permis aux moteurs à combustion de devenir plus efficaces dans l'utilisation du carburant, les rejets se produisent toujours. En outre, les produits d'hivernage tels que l'antigel utilisé dans les moteurs contiennent également des produits chimiques agressifs qui endommagent gravement l'environnement immédiat.

Les bateaux électriques nécessitent un entretien de la coque et un nettoyage régulier, tout comme les bateaux à moteur à combustion, mais la pollution est considérablement réduite en raison de la diminution globale des matériaux synthétiques nécessaires qui pourraient se retrouver dans l'eau. Comme les moteurs électriques ne nécessitent pas de carburant ou d'huile pour la propulsion, il est moins probable qu'un mauvais entretien cause des dommages importants aux systèmes environnementaux.

5. Règlement de conduite

Dans le passé, les bateaux électriques étaient considérés comme des bateaux de croisière à faible vitesse, parfaits pour les rives des lacs où le sillage était limité. Cependant, avec une technologie plus avancée et de meilleures performances, les bateaux électriques sont soumis aux mêmes restrictions de sillage que leurs homologues conventionnels. Toutefois, dans les zones marines protégées, les bateaux électriques font généralement l'objet de moins de restrictions que les bateaux à moteur à combustion, en raison de leurs émissions plus faibles et de leur fonctionnement globalement plus silencieux. Au fur et à mesure que la technologie progresse, les associations maritimes réévaluent les restrictions et les règles qui s'appliquent actuellement à la grande majorité des bateaux.

6. Coûts d'acquisition, de maintenance et d'exploitation

Actuellement, le coût d'acquisition d'un bateau électrique est plus élevé que celui d'un bateau à moteur conventionnel équivalent. Cela s'explique par le fait que la technologie utilisée pour la propulsion des bateaux électriques est encore nouvelle et qu'elle n'est donc pas aussi bon marché à produire qu'un bateau conventionnel actuel. Actuellement, de plus en plus de moteurs hors-bord électriques sont disponibles sur le marché avec des batteries intégrées, mais ils n'ont souvent pas l'autonomie souhaitée par de nombreux clients.

Cependant, c'est après le coût d'acquisition initial que le bateau électrique commence à briller. Dans la grande majorité des cas, l'exploitation d'un bateau électrique est moins coûteuse que celle d'un bateau à moteur à combustion. Bien que le carburant soit plus dense en énergie que les batteries lithium-ion qui équipent généralement les bateaux électriques, la majeure partie de l'énergie produite est perdue dans le bruit, les vibrations et la chaleur. Les moteurs électriques, quant à eux, sont beaucoup plus efficaces et peuvent donc parcourir une distance étonnamment longue, même avec des batteries plus petites. En outre, le coût du carburant est beaucoup plus élevé que celui de l'électricité, de sorte que la recharge complète d'un bateau électrique coûte beaucoup moins cher que le ravitaillement en carburant d'un bateau à moteur à combustion équivalent.

Les bateaux électriques présentent également un avantage en matière d'entretien. La carrosserie et l'hélice de chaque bateau doivent être entretenues régulièrement afin de les protéger contre les bernaches, la corrosion, la rouille, etc. Dans les bateaux à moteur à combustion, de nombreux points d'entretien sont disponibles en raison des divers produits chimiques et pièces mobiles nécessaires au fonctionnement. Étant donné que la plupart des propriétaires de bateaux ne les utilisent pas régulièrement, ils doivent souvent vérifier leur bateau avant de quitter la marina pour s'assurer qu'il n'y a pas de mauvais carburant, que les systèmes ne sont pas obstrués, que les niveaux d'huile sont corrects, qu'il n'y a pas de rouille ou de corrosion, etc. Un entretien mensuel régulier du bateau peut contribuer à le protéger contre le vieillissement et les problèmes, mais cela entraîne un grand nombre de dépenses au fil du temps. Rien que pour le moteur, il faut s'attendre à des bougies usées, des filtres à air encrassés, des courroies d'entraînement usées et des remplacements de lubrifiants pour maintenir le bateau en bon état de marche.

En comparaison, un bateau électrique a tendance à avoir beaucoup moins de points d'entretien parce qu'il a beaucoup moins de pièces mobiles. Cela est dû à l'absence de transmission et de système d'alimentation en carburant. Il est toutefois important de vérifier régulièrement les joints et les boîtiers de fils exposés, car l'air marin et l'exposition au soleil peuvent parfois provoquer la rupture des boîtiers de fils, laissant les fils exposés et susceptibles de rouiller. Pour les entretenir, il est essentiel de les laver et de les nettoyer régulièrement, comme c'est le cas pour toutes les embarcations.

7. Temps de charge et de ravitaillement

Les pompes de marina standard peuvent faire le plein à un taux d'environ 132 litres par minute. Dans un daycraft standard, tel qu'un Finnmaster t-8, cela se traduit par un temps de ravitaillement de 2 minutes. Cela nécessite toutefois quelques précautions, car une fuite de carburant peut être dangereuse à la fois pour le bateau et pour les personnes à bord. C'est pourquoi quelques minutes de préparation sont souvent nécessaires pour éviter tout problème potentiel lors du ravitaillement.

Par ailleurs, un bateau électrique comme le Candela C-8 prend environ 2 heures pour se recharger complètement. Le temps de charge des bateaux électriques en général a considérablement diminué au cours des dernières années, grâce à l'arrivée sur le marché de chargeurs plus rapides et de batteries plus efficaces. Bien qu'il prenne beaucoup plus de temps qu'un bateau à moteur à combustion, un bateau électrique a l'avantage d'avoir un accès facile à l'électricité dans la plupart des marinas ou des quais. Comme la plupart des bateaux à quai ont besoin d'électricité pour les différents systèmes à bord lorsque les moteurs sont arrêtés, les bateaux électriques ont l'avantage de pouvoir se recharger à quai sans avoir à trouver une station de ravitaillement. Cela signifie qu'après une journée de croisière et d'exploration, il suffit de laisser le bateau se charger à quai et d'être tranquille la prochaine fois que l'on souhaite l'utiliser, car il sera toujours complètement chargé.

Charging and refuelling time Combustion vs Electric Boats A Combustion Engine Boat It takes approximately 10-15 minutes to get to the fuel station. It takes approximately 5-10 minutes to prepare for fuelling. It takes approximately 2 minutes to refuel. A Candela C-8 There are usually outlets docks. Leaving you fully charged, always. No preparation is necessary. One just needs to plug in the boat. It takes approximately 2 hours to recharge.

8. Gamme

L'autonomie dépend de nombreux facteurs, dont le poids, la taille du moteur, le rendement énergétique, les conditions de mer, etc. Lorsque l'on compare l'autonomie de bateaux de même catégorie, la vitesse peut être un facteur important. En effet, les bateaux peuvent avoir une autonomie beaucoup plus importante à faible vitesse, tandis que les vitesses plus élevées entraînent une diminution significative de l'autonomie.

À la vitesse de croisière (20-30 nœuds), un bateau de jour de 27 pieds de long a une autonomie d'environ 125 milles nautiques. En comparaison, les bateaux électriques ont tendance à avoir une autonomie beaucoup plus faible en raison des lourdes batteries nécessaires pour alimenter le navire, ce qui se traduit généralement par une autonomie d'environ 30 milles nautiques. Il existe toutefois des exceptions, comme le Candela C-8, qui tire parti de la technologie des hydrofoils et d'une construction moderne pour atteindre des vitesses de croisière avec une autonomie de plus de 50 milles nautiques. Bien qu'un bateau à moteur à combustion ait plus du double d'autonomie, 50 milles nautiques suffisent amplement pour une journée sur l'eau ou même pour une nuit.

9. Poids

Les bateaux électriques sont, sans surprise, beaucoup plus lourds que les bateaux à moteur à combustion de même taille. Bien que la réduction du nombre de pièces mobiles permette de gagner du poids, la nécessité d'une batterie signifie que les bateaux électriques ont tendance à être plus lourds que leurs homologues à moteur à combustion. Cet aspect est important si l'on considère les exigences en matière de remorquage et la manière dont le bateau est utilisé dans l'eau. Dans le cas des bateaux à moteur à combustion, le comportement du bateau varie en fonction de la baisse du niveau de carburant. Un bateau plus léger peut être plus facile à manœuvrer, mais aussi plus difficile à gérer dans des conditions de mer agitée et à grande vitesse. Par ailleurs, les bateaux électriques ont un poids plus constant, mais, compte tenu de la technologie actuelle, cela peut entraîner des vitesses plus lentes et une autonomie plus faible.

Candela a trouvé une solution unique à ce problème. En combinant la technologie de l'hydroptère et l'électrification, la gamme de bateaux Candela est capable de surmonter les difficultés auxquelles sont confrontés les bateaux électriques standard, ce qui en fait les bateaux à moteur les plus efficaces à ce jour.

10. Fonctionnement

L'un des principaux avantages des bateaux électriques est leur facilité d'utilisation par rapport aux bateaux à moteur à combustion. Les moteurs à combustion standard nécessitent un réchauffement, une lubrification et parfois même un starter pour démarrer. Ce processus peut parfois être long en fonction de l'âge et de l'état du moteur. Les moteurs électriques ne nécessitent qu'un interrupteur ou un bouton pour démarrer. De plus, les bateaux électriques sont plus faciles à utiliser pour les capitaines expérimentés comme pour les débutants. En l'absence de transmission, les bateaux électriques peuvent fonctionner à l'aide d'un simple levier de vitesse avant-arrière, contrairement à une transmission traditionnelle qui nécessite plus de patience, de pratique et, surtout, d'entretien. Dans de nombreux bateaux électriques, y compris le Candela C-8, il est même possible de calculer l'autonomie, la consommation d'énergie et d'autres données qui ne sont pas facilement accessibles dans les bateaux à moteur à combustion.

11. Efficacité et consommation d'énergie

Depuis de nombreuses années, les moteurs de bateaux sont de plus en plus efficaces, ce qui se traduit par une plus grande autonomie, moins de vibrations et plus de puissance. Les moteurs modernes d'aujourd'hui ont un rendement allant jusqu'à 35 %, 14 % de l'énergie étant utilisée par l'hélice elle-même. L'infographie ci-dessous montre où se perd une grande partie de l'énergie, notamment dans les frottements, la chaleur et le bruit. L'essence étant dense en énergie, ce niveau d'efficacité passe souvent inaperçu aux yeux des utilisateurs de bateaux, bien que l'augmentation des prix du carburant et les nouvelles solutions de remplacement rendent ce phénomène plus évident aujourd'hui qu'il ne l'était dans le passé.

Les bateaux électriques constituent une offre solide dans ce secteur. Comme les bateaux électriques sont souvent équipés d'un système d'entraînement direct où l'énergie de la batterie est convertie presque directement en propulsion, l'efficacité énergétique est considérablement accrue, jusqu'à plus de 90 %, ce qui réduit la perte d'énergie dans le processus de propulsion ainsi que le coût par mille nautique.

Le Candela C-8 va encore plus loin. En rationalisant et en se concentrant sur chaque composant du bateau, le C-8 permet une réduction de 80 % des frottements, une augmentation de 79 % de l'efficacité de la propulsion et une efficacité énergétique globale de 72,3 %. Le C-8 est donc le bateau à moteur le plus silencieux, le plus doux et le plus efficace jamais conçu.

Efficacité d'un bateau à essence v1
Energy Efficiency of a Candela C-8 27.7% 72.3% 92% Motor efficiency 99.5% Transmission efficiency 79% Propeller efficiency Heat Air resistance Vibrations Sound Total energy loss Total efficiency

12. Stabilité

La stabilité est déterminée par tous les éléments, de la forme de la coque au poids de l'équipement, du carburant, des provisions et de la charge. Ces forces peuvent également être affectées par les conditions météorologiques et l'état de la mer. Un facteur important est la répartition du poids : le poids placé dans une certaine partie de la coque peut faire pencher le bateau de ce côté. De nombreux voiliers et certains bateaux à moteur sont dotés d'une quille qui s'étend vers le bas à partir du milieu de la coque afin de maintenir la stabilité dans diverses conditions. Dans les bateaux à moteur à combustion, le niveau de stabilité diminue au fur et à mesure que le niveau de carburant diminue, car le carburant a plus d'espace pour se déplacer dans le réservoir et le poids est plus faible vers le milieu de la coque (où les réservoirs de carburant sont généralement placés) afin de maintenir un centre de gravité fort. Les bateaux sont donc parfois imprévisibles dans certaines conditions météorologiques, ce qui peut s'avérer dangereux, même pour les capitaines les plus expérimentés.

L'un des avantages des bateaux électriques réside dans le bloc-batterie, qui est généralement placé au centre de gravité du bateau. Bien que la batterie perde du poids lorsqu'elle se décharge, elle le fait à une vitesse minuscule par rapport à un réservoir de carburant ordinaire. Ainsi, les bateaux électriques ont tendance à être plus fiables en termes de performances qu'un bateau conventionnel. En outre, il n'est pas surprenant que les batteries électriques soient plus lourdes que leurs équivalents à carburant, mais ce poids supplémentaire présente des avantages. En l'occurrence, le centre de gravité élevé fourni par la batterie peut permettre à certains bateaux à moteur de se passer de quille, ce qui permet aux bateaux électriques de naviguer dans des eaux parfois moins profondes que les bateaux conventionnels.

Conclusion

En résumé, les bateaux électriques sont en passe de devenir des leaders dans tous les domaines intéressant les propriétaires de bateaux et l'industrie du transport maritime. Bien que les bateaux à moteur thermique soient encore moins chers, plus faciles à trouver des pièces détachées et qu'ils aient une plus grande autonomie, le paradigme est en train de changer rapidement. Les bateaux électriques vont au-delà du moteur, comme le montre le C-8. Ils représentent une vision de l'avenir, améliorant et perfectionnant le bateau tel que nous le connaissons.