Accueil Energies et transportsDrones & futur de l'aéronautique La France en pointe sur l’aviation électrique

La France en pointe sur l’aviation électrique

par Etienne Henri
avion électrique startups france

Le transport aérien est sans nul doute le principal point d’achoppement de la transition énergétique. Il n’existe, à ce jour, aucune solution pour faire voler de manière totalement décarbonée des avions de transport de passagers et de fret. Mais, faisant mentir les mauvaises langues, des startups explorent de nouvelles solutions pour faire voler des avions de manière rentable et durable… Dans ce domaine en pleine renaissance, ce sont les entreprises françaises qui ont la vision la plus ambitieuse…

Si la piste du SAF (sustainable aviation fuel, l’équivalent du biocarburant pour avions) et l’utilisation d’hydrogène-carburant sont à l’étude, l’avion électrique semblait jusqu’ici cantonné au rôle de démonstrateur technique.

Le Solar impulse, avion solaire et électrique, n’a ouvert aucune voie industrielle

Le Solar impulse, premier aéronef à avoir effectué un tour du monde sans carburant grâce à ses panneaux solaires et son moteur électrique, n’a ouvert aucune voie industrielle. Malgré son envergure de 72 mètres (plus qu’un Boeing 777) et son coût de 96 M€, il n’a pu emporter qu’un unique pilote à une vitesse de 90 km/h.

Après ce jalon franchi avec force couverture médiatique, l’aviation électrique était-elle condamnée à retomber dans l’oubli ? Plombée par les piètres performances des batteries au lithium, l’architecture semblait ne jamais pouvoir prendre son envol.

Faisant mentir les pessimistes, les projets de motorisation électrique des avions retrouvent un second souffle. En France, en Suède, en Israel et aux Etats-Unis, des startups explorent de nouvelles solutions pour faire voler des avions de manière rentable.

Leur opiniâtreté est motivée par un constat simple : les avions a hélice ont, sur de petits trajets et à vitesse réduite, une efficacité énergétique inégalable. Entraînée par un moteur électrique dont le rendement théorique peut atteindre les 98 % (contre 20 % à 25 % en conditions réelles pour un turboréacteur), elle devient un moyen particulièrement efficace d’utiliser l’énergie embarquée dont il serait dommage de se priver. Et, dans ce domaine en pleine renaissance, ce sont les entreprises françaises qui ont la vision la plus ambitieuse.

Heart Aerospace, l’avion propre de transition 

Fin 2021, la startup suédoise Heart Aerospace a dévoilé son projet d’avion électrique. L’ES-19 sera destiné à l’aviation régionale et pourra accueillir 19 passagers. Avec une distance franchissable de 400 kilomètres, il sera destiné aux petits vols intérieurs. Grâce à l’excellente efficacité des moteurs électriques, la startup promet une baisse des coûts de recharge de 50 % à 75 % par rapport aux appareils à kérosène.

ES-19 Heart Aerospace

Le futur ES-19, idéal pour l’aviation régionale (photo : Heart Aerospace) 

En fin d’année, Heart Aerospace a validé le design de son appareil en faisant voler un modèle à échelle réduite. Cette étape ouvre la voie à la fabrication du premier prototype de taille réelle, en collaboration avec l’Espagnol Aernnova. Si les vols de tests se passent comme prévu en 2024, la certification devrait avoir lieu dans les mois suivants, avant une commercialisation dès 2026.

Si ce calendrier accéléré est rendu possible par l’utilisation de batteries au lithium, comme celles utilisées dans les iPhone ou les Teslas, ce choix de vecteur d’énergie limite aussi les possibilités d’évolution de l’appareil. Heart Aerospace annonce que l’autonomie de son avion augmentera « à mesure que la densité énergétique des batteries au lithium sera améliorée ». Profiter des progrès de l’état de l’art de toute une industrie est intéressant… mais les limites physiques de la technologie lithium-ion étant ce qu’elles sont, l’ES-19 aura bien du mal à seulement atteindre les 1 000 kilomètres de rayon d’action. Lorsque l’on sait que la distance franchissable du moindre A220, le dernier petit appareil de chez Airbus, est de plus de 5 700 kilomètres, le marché du ES-19 risque bien d’être réduit à la portion congrue.

Cette stratégie court-termiste n’est pas l’apanage de Heart Aerospace : l’Israélo-américain Eviation s’est aussi enfermé dans la même impasse énergétique. Son Alice, qui se veut « le Tesla des avions », sera lui aussi alimenté par batteries. De fait, l’autonomie sera limitée à quelques centaines de kilomètres. Pour sortir des comparaisons défavorables avec les avions à kérosène, Eviation a cependant choisi de se différencier en ajoutant à son offre une cabine dédiée à l’aviation d’affaires et une autre de fret. Le groupe peut ainsi se positionner sur un autre terrain commercial – au risque de brouiller son positionnement.

eviation

Transport de passagers, aviation d’affaires ou fret ? Eviation n’a pas choisi 

Vers une convergence électrique/thermique 

Pour sortir du carcan imposé par les batteries, d’autres startups ont fait le choix de l’hybridation des appareils. Suivant la même philosophie qu’avait utilisée Toyota avec sa Prius, qui a permis à la voiture électrique d’entrer dans l’ère moderne, les avions hybrides embarquent simultanément un moteur thermique qui consomme du carburant liquide et des moteurs électriques pour faire tourner les hélices.

L’Américain Ampaire, par exemple, a choisi une motorisation mixte pour son Eel (anguille en anglais). Son nom bien choisi rappelle l’agilité de la solution retenue : sur une base de bimoteur Cessna, il est propulsé par un moteur électrique dans le nez et possède un moteur à combustion traditionnel à l’arrière. Dès son premier vol de test, il a battu un record en termes de distance en parcourant plus de 340 miles (547 kilomètres), battant à plate de couture l’autonomie maximale – pourtant théorique – des avions à batteries.

anguille Ampaire

L’anguille d’Ampaire : un Cessna 337 amélioré (Photo : Ampaire)  

La technologie du Eel sera bientôt déclinée dans l’Eco Otter SX. Toujours en motorisation hybride, il pourra accueillir de 9 à 19 passagers. En concurrence frontale avec le futur ES-19 de Heart Aerospace, il devrait offrir une flexibilité incomparable – et ce, dès 2024. 

La France place ses pions 

L’Hexagone, terre d’aéronautique par excellence, croit aussi à la motorisation hybride. La startup toulousaine Aura Aero a attiré l’attention des plus grands et a signé, mi avril, un partenariat avec le motoriste Safran. Le groupe va concevoir avec la jeune pousse le système propulsif électrique de son futur avion régional ERA, et l’aidera à décarboner son modèle Intégral, déjà commercialisé en version thermique.

ERA Aura Aero

Le futur ERA décollera en tout-électrique pour limiter les nuisances sonores avant de basculer vers un vol thermique : une véritable Prius des cieux (photo : Aura Aero) 

Depuis 2018, le motoriste français possède une gamme de moteurs électriques dont la puissance va de 45 kW à 500 kW pour les avions régionaux de 9 à 19 places, en passant un modèle intermédiaire de 100 kW dédié aux petits avions de tourisme ou de formation.

L’Hexagone, terre d’aéronautique par excellence, croit aussi à la motorisation hybride

Soutenir les constructeurs en devenir comme Aura Aero, si petits soient-ils, est donc naturel pour faire naître une filière tricolore de l’aviation électrique… d’autant que Safran voit dans ces plateformes un palier avant d’attaquer le marché de l’aviation de masse.

Hervé Blanc, directeur de la division « power » au sein de Safran Electrical & Power, confiait dans Les Echos : « Les feuilles de route de l’électrique et du thermique vont converger. Les technologies électriques serviront à hybrider les futurs moteurs, qui seront à la fois thermiques et électriques ». Une stratégie d’autant mieux pensée que tout le travail fait sur les moteurs et l’électronique de puissance pourra être couplé avec celui fait, en parallèle, autour de l’emport d’hydrogène.

Objectif annoncé : utiliser les briques technologiques développées pour la niche de l’aviation régionale dans les futurs moyens courriers. Après Aura Aero, le prochain client pour la motorisation électrique de Safran pourrait s’appeler Airbus, ouvrant la voie à un tout autre marché.

Articles similaires

Laissez un commentaire