Forum de la mobilité électrique

Forum de la mobilité électrique

Émission en direct de Lourdes – Forum de la Mobilité Électrique

Afficher l'image d'origineLors de la Green Parade de l’après-midi défilaient des véhicules électriques, voitures ou vélo… l’un d’entre eux, solaire “La Libellule” était conduit par Bernard CAUQUIL vainqueur du Suntrip 2015 et Professeur en automatisme et informatique industrielle à l’IUT de Tarbes. C’est avec ses étudiants qu’il a conçu et fabriqué sa “Libellule”.

L’interview de Bernard Cauquil réalisé lors du Forum de la Mobilité électrique à Lourdes le 17 décembre 2015 :
 

 

DSC_0557Au terme de 20 000 kms à travers l’Eurasie, The Pilgreens achève son périple à Lourdes ce 17 décembre 2015. Cette organisation non-gouvernementale a su éveiller les consciences, informer et transmettre la fibre électrique à un très large public. Cette initiative ambitieuse et innovante a été labellisée “COP 21” par Ségolène Royal.

A cette occasion, un Forum de la Mobilité Electrique a été organisé en partenariat avec la Ville de Lourdes avec de nombreux partenaires : SDE65, Aquitaine Mobile Dream, Kia Automobiles via Eden Auto concessionnaire…

Ecoutez l’émission en direct du Palais des Congrès à Lourdes, ce jeudi 17 décembre avec :
Alain ABADIE, Élu chargé du Développement Durable à la Ville de Lourdes,  THE PILGREEN avec Rémy, Karen et Ludwig, les trois jeunes aventuriers,  Bruno ROUCH, Directeur du SDE 65,  Denis PROTAT de Aquitaine Mobile Dream.

Auto-portrait

Auto-portrait

4Je ne suis plus tout jeune, j’ai 56 ans bien sonnés même si certaines âmes charitables me disent que je ne les parais pas.

Je ne suis pas un athlète de haut niveau, on l’aurait su depuis longtemps déjà, mais comme beaucoup de gens aujourd’hui, je pratique régulièrement des sports d’endurance.

Je ne suis ni un ingénieur,  ni un chercheur, ça aussi on le saurait depuis longtemps. Je me revendique plutôt Bricoleur de la façon dont le définit Claude Lévi Stauss dans “La pensée sauvage” : Celui qui d’une part entasse des objets de toutes sortes au fond de son garage avec l’idée qu’un jour ils serviront bien à quelque chose et d’autre part en détourne l’usage afin de créer un objet nouveau.

Je me suis décalé de ce qui existait jusqu’à ce jour, des modèles existants en matière de vélo électrique.

La libellule, fruit de mon imagination, vient de démontrer sur plus de 7000 km d’un parcours exigeant, semé d’embûches le potentiel de concept innovant. Avec un rendement moyen (tous type de terrains confondus) supérieur d’au moins 30 % aux autres modèles existants à ce jour : c’est à dire que pour une même puissance consommée,  je dispose à la roue de 30 % de plus que sur tous les autres vélos électriques commercialisés aujourd’hui. Dans des conditions de difficulté extrême, le gain est encore plus important.

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Durant les nombreuses heures passées au guidon de ma Libellule, la rêverie a occupé une bonne place, mais j’ai aussi eu quelques moments de réflexion sur le concret de cette expérience que j’étais en train de vivre.

Si depuis le départ de ce Sun Trip 2015 je n’avais jamais pédalé, en m’appuyant uniquement sur l’énergie récupérée du soleil, je serais en Cappadoce en ayant parcouru  au moins 4000 km avec les mêmes conditions météo que celle que j’ai rencontrées durant ces 25 jours… Hier, en guise de vérification, j’ai volontairement parcouru ma dernière étape longue de 168 km sans donner le moindre coup de pédale,  uniquement avec le moteur : vitesse moyenne 30 km/h. Certes, il faisait beau et la route était plate mais, cerise sur le gâteau,  à l’arrivée mes batteries étaient entièrement chargées, n’ayant pas pu consommer toute ma production. J’aurais pu parcourir 100 km de plus… C’est une réalité, pas une projection : belle démonstration ?

Si j’ai pu fabriquer la Libellule conformément à mon imagination, je le dois tout d’abord à Van Khai N’Guyen (EZEE Suisse) qui, sur un simple courriel de 15 lignes, a cru tout de suite à mon concept  (“c’est décalé,  c’est intéressant”). Il m’a apporté les premières aides matérielles et m’a mis en contact avec la société “Clean Fizz” pour la partie photovoltaïque et avec la maison mère d’EZEE Bike à Shanghai. L’IUT de TARBES a assuré la logistique et le Credit Mutuel Enseignant en récompensant ce projet dans le cadre du concours “C’est mieux Ensemble”, contribuant ainsi à une part importante du financement.

Je n’oublie pas non plus la famille, mes garçons,  les potes et les potesses, les collègues qui ont soutenu cette formidable épopée.

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Apres quelques 160 km depuis le depart de St Jean de Maurienne nous voici à Turin. Belle étape de montagne sous le soleil avec un passage par le col du Mont Cenis qui culmine à plus de 2000 m. Impessionantes rafales de vent au sommet, la “Libellule” à bien supporté.

Quelques chiffres : 160 km – 1800 m de dénivelé positif

Consommation 1280 Wh soit : 8,8 Wh/km

Energie récupérée : 1480 Wh

J’imagine mon itinéraire-14 janvier 2015

J’imagine mon itinéraire-14 janvier 2015

Le départ se rapproche. A ce jour, il nous reste 4 mois et 22 jours pour peaufiner notre préparation, voir de s’y mettre! Mais il y a des facettes du voyage qui doivent être réglé bien avant le départ. C’est le cas du choix de l’itinéraire.

L’organisation nous à prévu plusieurs points de passage obligatoire. Ces villes étapes nous donnent le choix de deux options de trajet. Soit nous choisissons de passer au nord de la Mer Noir par Kiev en Ukraine, soit au sud par Ankara en Turquie. La ville étape suivant est Atyraou en entrant au Kazakhstan puis Qyzylorda, ville au Sud du Kazakhstan nous obligeant de rejoindre Astana, arrivée du Sun Trip par 1000 kilomètres de pistes annoncées.

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Mon choix c’est porté sur l’itinéraire du nord pour plusieurs raisons très simple. La première est une question de cœur. Traverser de nouveau l’Europe de l’est pour toutes ses différentes cultures et l’accueille des gens. La deuxième raison est du fait d’un relief moins important à traverser. N’étant qu’un cycliste de la dernière pluie, je m’imagine beaucoup moins traverser les reliefs Turques. La troisième est que j’imagine qu’au nord il fait moins chaud; un Lillois préfère un peu de fraicheur que je sais qu’il faudra oublier une fois le morceau des steppes entamé.

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Cet itinéraire une fois choisi, ne peut que très peu évoluer. Je ne dévirai pas de plus de 100 kilomètres de la ligne tracée pour le moment, d’abord parce que le passage par les villes étapes est obligatoire mais surtout parce qu’il faut prévoir deux visas d’entrée en Russie et au Kazakhstan. Ces visas sont pris à des dates qu’il faut choisir en fonction de notre itinéraire théorique. Prendre trop de retard pourrai compromettre définitivement l’entrée dans un de ses pays et mettre fin au Sun Trip.

C’est ainsi que je vous propose ce tableau qui indique mon temps de parcours au plus rapide et au plus lent. le choix des dates de visas tiennent compte de ces différents rythme d’avancer afin de ne pas attendre à la frontière ou de ne pas la passer.

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Site Thomas Pollet /ALTERMOVE SOLEX Ride

2014, OU COMMENT PASSE UNE ANNÉE DE PRÉPARATION AU SUN TRIP 2015

2014, OU COMMENT PASSE UNE ANNÉE DE PRÉPARATION AU SUN TRIP 2015

 

Quand au mois de mai 2014, Florian m’annonça que l’organisation me sélectionnait pour participer au Sun Trip, je fus bien sur plus qu’heureux, mais ce n’était pour moi qu’une étape dans une préparation qui a commencé un peu après le Sun Trip 2013 et qui finira au moment du départ.

Un projet comme le Sun Trip j’en avais déjà réalisé un, quand je suis rentré du Vietnam en Moto biélorusse. Il me tardait de recommencer tant le voyage prend son sens aussi dans sa préparation.

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Je fais réellement le rapprochement avec mon métier d’architecte. Construire un bâtiment, de la phase de chantier qu’on voit tous quand les volumes sortent de terre jusqu’à le voir habiter, n’est que l’aboutissement de plusieurs mois, voir plusieurs années d’études, de recherches, de consultations, de budgétisation, de rencontres qui nous ferons faire d’une idée, une réalité.

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C’est donc une année 2014 qui se termine et qui fut riche. Il a fallu se donner les moyens de convaincre tout le monde, en commençant par les membres de l’organisation du Sun Trip. Depuis déjà 2013, je constituais un dossier de présentation pour ma candidature. Déjà avant la sélection j’avais ouvert une page Facebook, j’avais commencé envoyé mon dossier à la presse locale qui donna lieu à plusieurs reportages et articles. Il me fallait avancer dans la préparation dès le début pour ne pas perdre de temps. Un tel projet en demande. Ainsi, armé de ces quelques bases de communication, de cette motivation affichée, avec déjà quelques partenaires partant pour l’aventure, tel que Canopée et Poil aux Dents, Florian et les membres de l’organisation m’annoncèrent que je serais de l’aventure.

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Très rapidement, les choses étant concrètes, il me fallait trouver des partenaires, ceux qui, n’étant pas un spécialiste du vélo électrique solaire, me le concevraient et le construiraient. Olivier Lourdel, directeur général de Altermove, répondit très vite à ma proposition de partenariat. Il est vrai qu’Altermove se retrouvait dans les valeurs du Sun Trip. N’étant pas constructeur, l’idée était qu’ils aillent chercher un partenaire associé parmi leurs fournisseurs et fabricants de VAE. La surprise fut de taille quand Olivier m’annonça que Solex, la plus que très célèbre marque de vélo moteur reconvertie depuis les années 2000 dans le vélo électrique, était de l’aventure. La deuxième surprise était qu’une filière de Solex avait déjà conçu notamment pour les entreprises et les collectivités locales des modules de recharge pour VAE par panneaux solaires. Quand je raccrochais le téléphone, je comprenais, heureux et rassuré, que j’avais théoriquement un vélo solaire pour partir vers Astana. C’était en tout cas le début d’une collaboration qui devait aboutir à cela.

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Pendant ce temps, après une rencontre à Bourget-du-Lac entre les premiers participants au Sun Trip 2015, une famille commençait à se construire. Cette aventure, cette préparation a commencé à nous faire sentir dans le même bateau. Les réseaux sociaux nous permettent ainsi de suivre notre avancement, un forum mis à notre disposition nous permet de partager nos informations sur la technique, le voyage, les itinéraire, le matériel, etc., (le forum est en partie seulement accessible à tous). Les différents échanges de mail avec l’organisation et les participants font avancer le projet et nous sommes jour après jour de plus en plus concernés par le départ qui approche. De mon coté, je rencontre Eric Morel de temps en temps; il se trouve qu’il vie et travaille à deux pas de chez ma mère que je vais voir régulièrement dans l’Oise. Encore une fois, c’est à travers la préparation du Sun Trip que nous nous sentons appartenir à une famille qui bientôt vivra une aventure exceptionnelle.

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La préparation c’est bien sur aussi l’entrainement physique. Il se trouve que je m’embarque dans une discipline sportive que je ne connais pas… Pas le choix, il m’a fallu rouler en vélo. Je remercie particulièrement mon ami Matthieu qui partant vivre en Guadeloupe et n’y emmenant pas son vélo, me le prête aujourd’hui pour mon entrainement, puisque je n’avais pas réellement pratiqué le depuis le collège… il y a 20 ans. J’exagère surement un peu, mais on n’est pas loin de la vérité. Depuis j’ai parcouru quelques kilomètres formateurs, même si je ne ferai jamais la distance de Béatrice et Yannick, un charmant couple participant à l’aventure, qui cet été a roulé 5000 kilomètres. Je sens que de toute façon, moteur électrique ou pas, soleil ou pas, il me faudra voir partir certains de mes camarades devant, que je ne retrouverai qu’à Astana, voir à une éventuelle future rencontre d’ancien combattant de la steppe, à notre retour en France. En attendant je suis équipé pour affronter l’hiver du NOOORD, mais il faut avouer que tout ceci est facilité par le paysage de notre plat pays. Je crains d’ailleurs la traversée des Alpes pendant le prologue de Chambéry à Milan…

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Je me suis aussi fixé au départ d’apprendre des rudiments de Russe. Il faut dire que plus de la moitié du trajet se passe en territoire un minimum russophone. En effet j’ai décidé depuis longtemps de passer par le nord, c’est à dire par l’Ukraine et non par la Turquie qui est une deuxième option d’itinéraire. Peut être j’expliquerai dans un autre article ce choix personnel. Concrètement j’ai une méthode assimile. Cette méthode est simple: faire des exercices tous les jours. Autant vous dire que je n’y suis pas. Peut être n’en ai je pas fais une priorité. Aujourd’hui, il est vrai qu’entre mon métier, ma famille et la préparation indispensable au Sun Trip, j’ai mis cet apprentissage de coté. Ce que je sais d’expérience, c’est que même sans parler une langue, on peut toujours réussir à traverser un pays en ayant des échanges inoubliables. Peut être perd on quelque chose ?

Itinéraire Sun Trip Thomas Pollet

Nous voici en 2015. Le projet avance bien. Depuis quelques mois je suis en correspondance constante avec un responsable de Solex et Altermove pour voir sortir de leurs ateliers un vélo que je pourrai tester d’ici fin février. Mon budget global n’est pas encore bouclé et très rapidement je repartirai à la recherche de sponsors. Quand ils verront le vélo, comment pourront-ils ne pas être séduits pas tant de valeurs exprimés dans ce projet qu’est le Sun Trip. C’est pourquoi je remercie tous ceux qui ce sont engagés dans cette aventure depuis le départ, quelque soit la hauteur de leur contribution. Je me dois pour eux, c’est pour cela aussi que j’ai choisi d’avoir des partenaires, d’arriver au bout. Ils seront autant d’éléments moteurs sur le chemin d’Astana.

2014 était une année riche d’expériences et de rencontres, 2015 sera je l’espère une année incroyable grâce au Sun Trip.

Bonne année 2015 à tous, que vos projets se réalisent, qu’ils vous amènent sur le chemin de vos rêves.

 Site Thomas Pollet /ALTERMOVE SOLEX Ride

La physique pour les nuls : les batteries

La physique pour les nuls : les batteries

Chers lecteurs, maintenant que les watt et les ampère-heure n’ont plus de secrets pour vous, passons au concret : les batteries. Si vous avez raté le premier épisode, ou n’avez pas encore regardé les vidéos de « C’est pas sorcier », je vous invite à (re-)lire l’article La physique pour les nuls : ampères, volt… watt else ?

Les vidéos sus-mentionnées expliquent le fonctionnement des batteries, donc je vais juste me contenter d’en indiquer les principales caractéristiques et de les comparer.

Les caractéristiques importantes

La tension

La tension (en volt) est un paramètre important. Elle dépend du potentiel d’oxydo-réduction des éléments qui composent chaque accumulateur (pile). Elle est de l’ordre de 1 à 3 volts pour un élément. Comme on a besoin de tensions plus élevées pour faire avancer un vélo, typiquement 24, 36, 48 V (sur circuit certains ont testé 72 et 96V !), il suffit de raccorder des accumulateurs en série au sein d’une batterie. C’est sans aucun doute l’origine du terme « batterie » comme synonyme courant d’« accumulateur » et, en anglais, de « pile » ; toutefois certains évoquent une autre source étymologique possible : l’effet de choc d’un courant électrique, comme si l’appareil électrique « battait » celui qui reçoit la décharge.

La capacité : l’énergie stockée

C’est la « taille du réservoir », en watt-heure (Wh) ou ampère-heure (Ah) que multiplie la tension.

Le débit maximum

C’est le courant de pointe qui se mesure en ampère. Il est généralement spécifié en amplitude et en durée (par exemple 40A pendant 10 secondes) et est généralement largement supérieur au débit permanent autorisé.

Suivant les applications, on a besoin de pointes de courant élevées, par exemple le démarrage du véhicule électrique.

L’impédance : la résistance interne

C’est une résistance parasite qui provoque une chute de tension en décharge et, par conséquent, limite le courant. Ce que l’on retiendra, c’est d’avoir une résistance interne pas trop pénalisante, et que cette résistance varie avec la température. En hiver elle est beaucoup plus importante = ça roule moins vite, il faut protéger la batterie du grand froid.

Courant de recharge maximum

Le courant maximum supportable pendant la recharge est indiqué en ampère (A), mais est souvent exprimé en unité de charge (C), c’est-à-dire rapporté à la capacité. Une valeur de 0,5C correspondant à 10A pour une batterie d’une capacité de 20Ah, donc à une charge de 2 heures.

Certains accumulateurs n’acceptent pas des recharges rapides, maximum = 0,1C. D’autres encaissent sans broncher du 5C.

Plus la charge est lente, mieux c’est pour la chimie interne des accumulateurs. Avoir une batterie acceptant une forte charge s’avère utile sur des applications mobiles où l’on n’a pas toujours le temps de faire des arrêts prolongés. Il faut bien choisir la technologie de batterie et dimensionner la puissance du chargeur (sur secteur, sur panneaux solaires…).

La densité massique

C’est la quantité d’énergie par rapport à sa masse, exprimée en Wh/kg. Pour une même capacité embarquée, plus la densité est élevée, plus la batterie sera légère.

Vieillissement et usure

Le vieillissement et l’usure entraînent une perte progressive de la capacité des batteries dans le temps et selon l’usage (plusieurs centaines ou milliers de cycles de charge et de décharge). Ils sont souvent fortement dépendant des conditions d’emploi (amplitude du cyclage, température de stockage et d’utilisation).

Si l’on vide complètement la batterie à chaque utilisation, puis qu’on la charge complètement, l’amplitude du cycle est maximale et la batterie durera moins longtemps. Alors que si l’on fait en sorte de ne jamais vider la batterie et jamais la remplir à fond, elle vivra plus longtemps.

 

Les différentes technologies de batteries

Au plomb (Pb)

Le plomb est polluant, mais ces batteries ce recyclent facilement.
Durée de vie très variable suivant l’utilisation et courte (50 à 500 cycles).
Qu’elles soient à électrolyte liquide ou gel elle ne possèdent presque que des inconvénients en plus d’être dangereuses : elles ont besoin d’acide pour fonctionner et elles émanent de l’hydrogène à la recharge… ça pète !
Densité massique : 40 Wh/kg, soit 25 kg pour 1kWh

Nickel-Cadmium (NiCd)

Le cadmium est très polluant et possède un effet-mémoire. Sur ce dernier point, je ne rentre pas dans les détails, mais c’est pas top.
Support des fortes décharges (jusqu’à 100C) mais se déchargent naturellement assez vite… c’est ballot !
Densité massique : 60 Wh/kg, soit 16.7 kg pour 1 kWh

Nickel-Metal-Hydrure (NiMH)

On progresse : une batterie NiMH n’a que très peu d’effet mémoire, ne contient ni cadmium ni plomb et est donc peu polluante. De plus, son énergie massique est supérieure de 40 % à celle d’une NiCd.
Ce type de batterie à été monté sur les premiers vélos électriques mais une nouvelle technologie (lithium) est arrivée sur le marché.
Densité massique : 85 Wh/kg, soit 11.8 kg pour 1 kWh

Lithium-Ion, Lithium-Polymère

Les accumulateurs à base de lithium sont d’une technique récemment mise au point et en cours de développement.
Leur plus grand avantage : elles sont plus légères.
Il existe 3 sortes principales d’accumulateurs lithium :

  • lithium métal, où l’électrode négative est composée de lithium métallique (matériau qui pose des problèmes de sécurité).
  • lithium-ion (LiIon) où l’électrolyte est liquide, ils sont assez dangereux en cas de perte d’électrolyte, et nécessitent des métaux toxiques comme le cobalt, le manganèse. Risque d’incendie/explosion sans prévenir !
  • lithium polymère (LiPo), alternative aux accumulateurs lithium-ion, délivrant un peu moins d’énergie, d’une moins grande durée de vie, mais sont un peu plus sûrs (gonflent avant d’exploser) et plus légers (sont renfermées dans un “sac” au lieu d’un cylindre métallique).

Ces batteries présentant des risques d’explosion ou d’incendie en cas de trop forte charge ou décharge, elle doivent impérativement être protégées par un BMS (Battery Management System), qui représente 20% du coût, et peut claquer… Le BMS doit être de bonne qualité et d’une fiabilité parfaite.
Sur les voitures électriques, les BMS sont aussi dotés d’une électronique très poussée, capable par exemple d’ignorer une cellule défaillante, détecter des défaillances de température, etc…
Pour les batteries de vélos, les BMS sont largement plus léger et moins intelligents, mais du moment qu’ils font le job minimal et assurent la sécurité…

Lithium-fer-phosphate (LiFePO4)

C’est une version récente du lithium-ion, y’a sûrement encore des progrès à faire.
Ces batteries sont moins chères et moins polluantes car elles utilisent du phosphate de fer à la place du cobalt.
Elles sont bien plus résistantes aux mauvais traitements et n’explosent pas. Il paraît que leur durée de vie est plus grande mais a-t-on assez de recul pour le confirmer ?
Il n’y a pas que des avantages : elles sont un peu plus lourdes, densité massique 115 Wh/kg (contre 135 pour du lithium-ion en moyenne), soit 8.7 kg pour 1 kWh.
Bien que moins chères à fabriquer elles ne sont pas encore vraiment moins chères à la vente à cause d’une production moins importante, et l’import de batteries chinoises réserve parfois des surprises.

Après quelques déboires connus par la communauté des cyclistes assistés électriquement (technologie récente, on essuie les plâtres…), Guillaume de declic-eco.fr a décidé d’importer les pièces de son choix (les cellules, les BMS) et de réaliser lui-même le montage des packs. C’est du boulot, mais la qualité est au rendez-vous !

Montage de batteries à la chaîne, élevage en batterie
Montage de batteries à la chaîne, en série, élevage en batterie 🙂

Les lithium-fer-phosphate se trouvent sous 2 formes :

  • les sacs comme tous les autres lithium-ion, légers, forme adaptable (9 à 10 kg pour 1 kWh)
  • les cylindres métalliques (photo ci-dessus), bien plus robuste mais plus lourds (13 kg pour 1 kWh).

La recherche continue…

  • Lithium métal polymère (LMP) durée de vie annoncée de 10 ans. Densité massique 260Wh/kg, soit 3.8 kg pour 1 kWh ! …mais fonctionnement optimal en chauffant à 85°C. Les Blue Car de Bolloré (réseau Autolib à Paris) en sont équipées.
  • Lithium-titanate, durée de vie annoncée de 10 ans. Recharge très rapide mais poids triple des lithium-ion. Développée par Toshiba.
  • Lithium air, densité imbattable car utilise l’oxygène de l’air ambiant, mais corrosion, besoin de filtre, faible débit maximum

 

Disponibilité du lithium

À l’avenir, certains craignent que le lithium bon marché vienne à manquer car, s’il est très abondant sur Terre, les sites où il est facile (et donc peu coûteux) à extraire sont rares. Plus de 75 % de la production vient des salars d’Amérique du Sud.

Une augmentation des coûts du lithium aurait un impact sur le coût des batteries et mettrait en danger son application au véhicule électrique. Mais la production de véhicules électriques ne fera qu’accroître la demande et donc augmenter le coût du lithium… cercle vicieux ! Comme dans tous les domaines, il faut trouver le meilleur compromis.

Je suis opposé à la voiture électrique de 1500 kg si elle ne sert qu’à transporter une personne et ses bagages sur 100 km en utilisant 30 kWh alors qu’un vélo électrique + chargement + pilote = 150 kg, ne consomme qu’1 kWh pour la même distance, et un panneau solaire peut suffire pour rouler en autonomie.