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Quand les avions électriques vont-ils vraiment décoller ?

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Sophie Hand, directrice nationale au Royaume-Uni chez EU Automation, fournisseur d'équipements d'automatisation, nous fait part de certains développements récents dans le domaine des avions électriques et discute de la direction que prendra l'industrie.

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Chaque minute, 84 vols décollent dans le monde et en 2018, plus de quatre milliards de voyages ont été effectués par avion. S'il est vrai que les avions d'aujourd'hui sont environ 80 % plus économes en carburant par passager-kilomètre qu'il y a 50 ans, le trafic aérien croît rapidement. Outre les implications environnementales, il existe une autre motivation pour les compagnies aériennes de passer à l'électricité - coût.

Les compagnies aériennes dépensent de 25 à 50 % de leurs coûts en carburéacteur - 180 milliards de dollars par an au total - ce qui fait du passage à l'électricité un jeu d'enfant. Du point de vue des passagers, les avions électriques pourraient se traduire par des billets moins chers et des vols plus silencieux. Selon Roland Berger, le nombre d'avions électriques en développement a augmenté de 50% en 2018 pour atteindre 170 et les investissements ne feront qu'augmenter.

Quelle est la prochaine étape ?

Malgré tout le battage médiatique entourant le vol électrique, l'industrie est encore loin d'atteindre le vol commercial électrique à grande échelle. Actuellement, le vol électrique est limité aux petits avions qui parcourent de courtes distances. L'une des principales limites est le poids des batteries - parce qu'elles offrent un rapport puissance/poids bien inférieur à celui des moteurs à réaction traditionnels, elles sont extrêmement lourdes - et nous savons tous à quel point les compagnies aériennes peuvent être pointilleuses quant au poids.

Grâce à l'utilisation de matériaux composites innovants, il est possible d'économiser jusqu'à 70% du poids des composants clés. Alternativement, en utilisant l'impression 3D métallique, qui n'ajoute du matériau que là où il est nécessaire et peut produire des structures en treillis, les fabricants peuvent réduire le poids. Concevoir des avions plus légers et de meilleure qualité fait partie de la solution, mais ce dont nous avons vraiment besoin, c'est d'une plus grande densité énergétique des batteries.

Qui montre la voie ?

Les entreprises aérospatiales, grandes et petites, travaillent sur des avions électriques. Airbus travaille avec Siemens et Rolls Royce pour développer un démonstrateur hybride électrique de ligne aérienne, qui utilise deux moteurs électriques et a une durée de vol de 60 minutes.

Un autre projet passionnant est Alice, dévoilé au Salon aéronautique de Paris 2019 par la société israélienne Eviation. Développé à partir de matériaux composites à 95 %, l'avion pourra transporter jusqu'à neuf passagers sur une distance allant jusqu'à 1 046 km, en utilisant une hélice pousseur-pousseur principale sur sa queue et une sur chaque aile. L'entreprise utilise Siemens et magniX pour fournir les moteurs électriques.

Dans une approche légèrement différente, la start-up Ampaire développe un avion électrique modernisé, qu'elle vise à faire certifier par la FAA d'ici fin 2020. Sa portée sera de 100 milles et il pourra transporter de sept à neuf passagers.

A ce stade, le vol électrique à courte et moyenne distance semble réalisable et se profile à l'horizon. Cela fera une différence - Roei Ganzarski de magniX dit que deux milliards de billets d'avion sont vendus chaque année pour des vols de moins de 500 miles. Toutefois, selon le Groupe d'action sur le transport aérien, environ 80 % des émissions de dioxyde de carbone provenant de l'aviation proviennent de vols de plus de 1 500 km, de sorte qu'il y a encore beaucoup de chemin à parcourir.

Il semble probable que les avions hybrides seront la prochaine étape pour l'industrie, plutôt que les avions entièrement électriques. Les véhicules hybrides pourraient combler l'écart jusqu'à ce que les exigences technologiques pour les avions électriques soient satisfaites, car ils permettront d'économiser du carburant, tout en conservant bon nombre des avantages de performance des moteurs modernes à turbine à gaz ou à hélice.

D'autres développements dans la technologie des batteries et dans la conception des avions sont nécessaires pour que les avions électriques puissent vraiment décoller. D'ici là, les écologistes devront peut-être voyager en bateau. Les fabricants respectueux de l'environnement qui cherchent à rendre leurs procédés plus écologiques pourraient opter pour un composant d'automatisation remis à neuf ou remanufacturé, afin d'économiser sur les nouvelles pièces et de réduire les composants dans les décharges.