Juillet 2009, Pen-Hir, mon nouveau voilier d’inspiration traditionnelle, construit en bois-époxy, sort du chantier Icarai à Cherbourg. Dès l’origine du projet, j’avais la propulsion électrique en tête. Les solutions avec ligne d’arbre étaient alors d’un prix trop élevé et peu présentes sur le marché. Je me suis alors rabattu, à regret, sur l’idée d’un moteur thermique en puits. J’avais pensé au Torqeedo Cruise 2.0TL, mais sa barre franche ne rendait pas possible son insertion et son basculement dans un puits moteur. C’est alors que Torqeedo annonce la sortie du Torqeedo Cruise 2.0RL, sans barre franche.
La commande est passé et le chantier reçoit l’un des tous premiers exemplaires.

Etant un puriste de la voile, et aussi architecte naval, j’ai conçu un puits qui permette au moteur de basculer. Un fente dans la partie basse du tableau permet de relever le moteur lors de la marche sous voile. On se retrouve alors avec une carène pure sans rien freiner la marche. De fait, ce bateau a fait preuve depuis de très belles performances sous voile.

La propulsion électrique impose de mieux optimiser le rendement d’hélice. Une hélice de grand diamètre tournant lentement a un meilleur rendement. C’est pourquoi les moteurs Torqeedo les plus petits ont quand même une hélice de 30 cm de diamètre contre 20 cm pour un hors-bord thermique de petite cylindrée. La surface du disque d’hélice est donc plus que doublée, et la traînée sous voile aussi. C’est pourquoi il est grandement souhaitable de sortir l’hélice de l’eau sous voile ou tout autre solution comme des hélices à pales repliables.

Huit ans plus tard, et de nombreux milles parcourus entre Cherbourg et La Rochelle, quels enseignements tirer de cette expérience ? Plus généralement quelle avenir pour la propulsion électrique sur des petits croiseurs côtiers de moins de 3 tonnes ?

Les performances
Le déplacement en charge de Pen-Hir est de 2.2 tonnes environ. Que pouvait-on attendre d’un moteur de 2 kW seulement. Nous avons profité d’un jour de calme pour faire des mesures de vitesse, mesurée au GPS. En voici les résultats :

Concrètement on atteint la vitesse de 4 nœuds pour une puissance de 800 W. Cela se revérifie chaque fois que le moteur est utilisé en eau calme. Avec de la mer, le besoin de puissance augmente très sensiblement, mais il m’a toujours été possible de faire environ 4 nœuds, sachant que le moteur n’est utilisé que dans des circonstances, manque de vent ou accès de port ou mouillage, qui l’imposent. Le plus délicat a été la navigation en Bretagne Nord, où il reste presque toujours de la mer. Si on est contre le courant, on doit mettre de la puissance mais l’autonomie est alors très réduite. Naviguer comme les anciens en tenant compte des marées et conditions de vent s’impose si on veut faire de la route.

L’autonomie
L’autonomie est le seul point faible évident d’une propulsion électrique.
A l’origine, on a installé 4x batteries GEL de marque Haze (voir plus loin) de 100 AH chacune, branchée série-parallèlle pour obtenir la tension de 24 V. Elles sont placées à l’avant sous les couchettes du poste.
A 800 W, cela donne, sans tenir compte des pertes, une intensité de 33 A, soit 6 heures d’autonomie pour une décharge complète. En pratique, il n’est pas question de décharger totalement des batteries au plomb et l’autonomie réelle est de 4 heures à 4 nœuds.
En pratique, on règle plutôt à 3.5 nœuds si on a devant soi une journée de calme plat, permettant de franchir plus de 20 milles.
S’il s’agit de manœuvres de port, ou le moteur n’est généralement réglé qu’à 400 W ou moins, il y a de quoi en faire beaucoup. Les premières saisons, j’étais toujours soucieux de conserver une bonne charge des batteries. Avec les années, je m’en préoccupe beaucoup moins. En croisière, on passe régulièrement une semaine entre chaque recharge au ponton. Il n’y a qu’en fin de croisière, quand l’impératif d’un jour ou d’une heure d’arrivée s’impose, que l’on commence à vraiment compter et choisir les ports d’escale en fonction des possibilités de recharge. En fait, de nos jours, la difficulté est plutôt de trouver des ports ou mouillages un peu sauvage et sans ponton ! Recharger n’est aucunement un problème sur les côtes françaises.

Les premières année, le Pen-Hir était dans un port d’échouage, sans possibilité de recharge facile. J’avais installé une éolienne démontable à axe vertical pour recharger en semaine pour les navigations du week-end. Cela s’est rapidement révélé inutile et je l’ai revendue. J’avais calculé qu’il fallait trois semaines de vent moyen pour une recharge complète des batteries. Panneaux solaires et éoliennes sont un bon moyen d’alimenter une électronique de bord, mais sont inadaptés à une propulsion électrique, sauf sur des bateaux non-voilier avec une très grande surface de panneaux.

La propulsion électrique permet d’apprendre, ou re-apprendre, à naviguer en tenant compte des prévisions de vent et des horaires de marée. C’est aussi savoir profiter des moments de calme et le plaisir de voir les risées arriver et la brise de mer se lever. Et puis, quand on se sert du moteur, l’équipage n’est pas gêné par le bruit, même s’il y en a encore un peu. Les discussions n’ont pas à s’interrompre.

Les batteries
Au départ, j’ai renoncé aux batteries au lithium, vraiment très chères à l’époque. J’ai acheté des batteries gel. Ce fut un mauvais choix. Ces batteries ont une résistance interne importantes. Quand on appelle de la puissance, la tensions aux bornes baissent, au point qu’à mi-décharge, le boitier de commande Torqeedo s’éteint, par manque de tension. C’est assez désagréable si on a besoin de mettre de la puissance lors d’une manœuvre pas trop réussie. En outre, j’ai fait des erreurs de branchement et une paire de batterie s’est avérée totalement morte au bout de trois ans.
J’ai alors acheté (en 2012, 1400 € TTC pour les 4 batteries) des batteries AGM, bien plus appropriées. Ce sont des PowerSonic de 110 AH de format « slim » qui sont plus facile à caser dans un bateau. La capacité standard annoncée pour les batteries est pour une décharge en 20 heures.
Mais cette capacité est inférieure pour une décharge plus courte, environ 5 heures dans notre cas. Dans ces conditions, la capacité réelle, d’après la documentation des constructeurs, est de 80 AH pour les batteries gel de 100 AH nominal et 95 AH pour les batteries AGM de 110 AH nominal.
J’ai donc gagné près de 20 % de capacité réelle. Ces batteries en sont à leur sixième saison, sans qu’une perte de capacité n’ai été constatée (mais je n’ai pas de moyen de mesure précis!). J’ignore combien de temps elles seront suffisantes, mais en principe on ne dépasse pas une dizaine d’années.
Il est possible qu’elles soient alors remplacées par des batteries lithium dont le prix baisse régulièrement, mais restent encore 2.5 à 3 fois plus chères à capacité réelle équivalente.

Combien ça coûte ?
L’expérience du Pen-Hir peut se généraliser à l’ensemble des croiseurs côtiers de moins de 3 tonnes, c’est à dire tous ceux qui sont le plus souvent muni d’un simple hors-bord thermique fixé au tableau et basculable sous voile.

Pour un tel croiseur léger, les niveaux de prix de l’installation propulsive s’établissent comme suit :
Moteur hors-bord thermique au tableau ou en puits de 6 ch : 2 500 €
Moteur diesel 9 ch installé par un professionnel avec hélice bec de canard : 11 000 à 12 000 €
Torqeedp Cruise 2.0RL avec batteries AGM et chargeur (installation Pen-Hir) : 5 000 €
Torqeedo Cruise 2.0RL avec batteries AGM doublées et chargeur (installation Pen-Hir) : 6 500 €
Pod Torqeedo Cruise 2FP, hélice bec de canard, 2 batteries Torqeedo power, chargeur : 10 000 €

La solution du moteur hors-bord thermique est de loin la plus économique mais en général peu pratique en manœuvre, avec aussi le danger du à l’essence à bord.
J’ai compté une hélice bec de canard pour la version diesel pour comparer à performance sous voile identique. Son coût est de 1000 € environ.
Le cas des batterie AGM doublées montre que l’on peut faire une installation électrique avec une bonne autonomie (une journée de moteur) pour un budget qui reste sensiblement inférieur à celui d’un diesel. Le seul problème est de trouver la place pour les batteries, si cela n’a pas été prévu à la conception du bateau.

La dernière installation, avec batterie au lithium et pod est une solution électrique haut de gamme dont le coût est comparable à une installation diesel. Les coûts d’entretien et de renouvellement sont probablement inférieurs ou très inférieurs à celui du diesel. A ce jour, seules les contraintes de poids (pour la régate) et d’encombrement (ce n’est pas si facile de caser les batteries qui doivent être le plus bas possible et éviter les extrémités du bateau) justifient les batteries lithium. Jusqu’à quand ?
Un avantage de la propulsion électrique est le très faible coût d’utilisation. La recharge est incluse dans le prix des places de port, donc il n’y a aucun coût de carburant. La maintenance est minimale. En huit ans j’ai cassé une hélice (par maladresse) et la pièce en plastique qui permet de verrouiller le moteur en position basse. A cela s’ajoute le remplacement de batterie dont j’ai parlé, qui aurait été évité avec un meilleurs choix initial.

Si c’était à refaire aujourd’hui ?
Tout d’abord, je ne reviendrais pas au thermique, avec son bruit, ses odeurs, sa maintenance… Il existe aujourd’hui des solutions de type Torqeedo Cruise Pod bien adapté à des voiliers, avec hélice bec de canard. Le prix est le même que la version hors-bord de même puissance, mais avec le prix de l’hélice en plus. C’est probablement la solution que je retiendrais si on reconstruisait le même bateau. On gagnerait un grand coffre à l’arrière, en remplacement du puits moteur. On aurait plus à relever le moteur à chaque sortie. En outre on peut placer le pod en avant du gouvernail (alors que hors-bord est en arrière), ce qui faciliterait les manœuvres. Il est probable que l’hélice bec de canard ait un moins bon rendement, nécessitant donc un peu plus de batteries pour conserver une même autonomie. C’est sans aucun doute la solution d’avenir pour tous ceux qui ne peuvent se défaire du réflexe « tournebroche » dès que le vent tombe ou qu’il y en a trop !

François Vivier, architecte naval
www.vivierboats.com