Le transport en commun urbain en route vers la conduite autonome
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L’utilisation des bus électriques dans le secteur du transport urbain ne cesse de s’accroître. Les objectifs de transition écologique et énergétique justifient cette tendance. Grâce à ce moyen de transport en commun, il est tout à fait possible de rouler en diminuant les émissions de CO2 les particules fines ainsi que les nuisances sonores. Malgré les différents avantages que les bus électriques offrent, ce sont l’autonomie de la batterie du bus électrique et l’insuffisance des infrastructures de recharge qui freinent leur utilisation.
Bus électrique – typologie des batteries
Depuis toujours, la batterie lithium-ion est considérée comme le meilleur dispositif adapté aux véhicules électriques. Cependant, il existe d’autres types de batteries pouvant être utilisés pour garantir l’autonomie optimale de la batterie du bus électrique.
La batterie au plomb
La batterie au plomb a été inventée en 1859. Jusque dans les années 80, ce type de batterie a été utilisé comme dispositif de stockage principal des véhicules électriques. Peu de temps après, les autres dispositifs plus performants l’ont remplacé. La capacité limitée et le poids élevé font partie des points faibles de ce type de batterie.
La batterie nickel-cadmium
La batterie Ni-Cd est la technologie utilisée par les constructeurs de véhicules électriques dans les années 90. Elle est dotée d’une durée de vie élevée pouvant dépasser 700 cycles de recharge. Cet accumulateur offre également une importante capacité de stockage. Toutefois, ce dispositif souffre d’effet mémoire qui altère ses performances notamment lors des cycles de charge et décharge partielles. Aujourd’hui, l’utilisation de cette technologie n’est plus autorisée à cause de la toxicité du cadmium.
La batterie Lithium-ion
Commercialisée pour la première fois en 1991, la batterie Lithium ion s’impose comme la technologie de référence dans le monde des véhicules électriques. Elle succède aux deux précédentes technologies. Ce type de batterie se caractérise par sa durée de vie importante. Elle garantit également une densité d’énergie supérieure à celle des autres accumulateurs. Ce n’est pas tout, la batterie Li-ion ne présente que peu d’effet mémoire, phénomène qui entraîne une diminution de la quantité d’énergie que la batterie peut restituer, ce qui en diminue la capacité nominale.
Pour ses nombreux avantages, HCI exploite ce type de batterie dans son autobus électrique Karsan. Le midibus ATAK électrique est équipé d’une batterie Li-ion 360 V avec une autonomie de 300 km. En ce qui concerne le temps de recharge, il faut compter entre 4 à 10 heures pour recharger le véhicule.
Midibus ATAK Electrique KARSAN
La batterie tout solide
La batterie tout solide repose sur un principe plus ou moins simple : remplacer l’électrolyte solide par un matériau solide. Ce dernier peut prendre la forme d’un polymère plastique ou de poudres inorganiques ou bien le mélange des deux. Même si cette technologie n’est pas encore disponible, son adoption par le monde des voitures électriques sera envisageable. Elle apporte de nombreux avantages : accroître la densité d’énergie, améliorer la stabilité et simplifier la gestion thermique.
Comment évaluer l’autonomie d’un autobus électrique ?
L’autonomie des bus urbains électriques dépend de plusieurs paramètres :
- le modèle du véhicule,
- la capacité de la batterie,
- le nombre de passagers,
- le comportement du conducteur,
- les conditions météorologiques.
Le modèle du véhicule et la capacité de sa batterie
L’autonomie moyenne des autobus électriques commercialisés par HCI varie entre 200 et 300 km. Ils L’autonomie de ses bus fait partie des meilleures sur le marché. Avec un tel niveau d’autonomie, ces véhicules peuvent répondre aux trajets urbains et périurbains.
Le poids du véhicule
L’autonomie limitée d’un véhicule électrique est principalement due à l’important poids des batteries qu’il transporte. Plus un poids est élevé, plus on doit utiliser d’énergie pour le déplacer, c’est scientifique. Ainsi, comme pour tout type de véhicule, plus un autobus électrique est chargé de passagers, plus son autonomie sera limitée.
Le comportement du conducteur et son style de conduite
Une conduite douce fera économiser l’énergie et permettra d’augmenter l’autonomie de l’accumulateur. C’est d’ailleurs pour cette raison que HCI commercialise des midibus et des navettes urbaines avec mode éco. Ce n’est pas tout, le conducteur doit également apprendre à maîtriser la vitesse afin d’optimiser l’autonomie de la batterie.
Comme dans les véhicules thermiques, quand le véhicule roule vite, il consomme beaucoup plus d’énergie. Pour la navette urbaine JEST électrique par exemple, sa batterie de 88 kW peut permettre d’atteindre 210 km d’autonomie, voire plus en utilisation citadine.
Navette minibus JEST Electrique KARSAN
L’autonomie de la batterie et les éléments de confort
En général, l’utilisation des phares et de la radio n’a aucune influence sur l’autonomie de la batterie de l’autobus électrique. Ce qui n’est pas le cas pour les éléments de confort comme le chauffage ou la climatisation pour s’adapter aux conditions météorologiques. Selon les modèles et les durées d’utilisation, ces dispositifs peuvent réduire jusqu’à 30% l’autonomie du véhicule.
Afin de résoudre le problème et optimiser l’autonomie de l’autobus, les concepteurs des véhicules KARSAN commercialisés par HCI ont embarqué un chauffage et un rafraîchissement par aérotherme dans les autobus électriques de nouvelle génération. Ce système combine un aérotherme gaz et une pompe à chaleur aérothermique qui est moins énergivore comparé aux dispositifs classiques.
En résumé, les technologies que les constructeurs intègrent dans les nouvelles générations d’autobus électriques leur garantissent une autonomie optimale et adaptée aux services urbains. Toutefois, l’autonomie de la batterie peut très vite varier et le conducteur se doit d’adopter autant que faire se peut l’éco-conduite.