Dossier manutention
Dossier manutention

Berty Robert
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De plus en plus de constructeurs proposent des automoteurs de manutention animés électriquement. La technologie évoluant, le nombre de modèles est amené à se développer.

De nombreux acteurs du secteur de la manutention agricole s’intéressent à l’animation électrique des valets de ferme, chargeuses et autres chargeurs télescopiques. Ils proposent pour la plupart plutôt des engins de faible puissance. Mais tous s’accordent à dire, l’évolution des technologies aidant, que l’offre électrique est amenée à s’étoffer vers le haut et que les performances vont progresser. Selon les fabricants, la stratégie est plus ou moins poussée. Bon nombre d’entre eux ont fait le choix de partir d’un modèle existant et de remplacer le moteur diesel et la transmission par un pack de batteries et deux moteurs électriques. D’autres ont conçu des engins spécifiques, à l’image du chargeur télescopique e-Worker de Merlo, qui rentre en phase de commercialisation, ou du skid-steer Bobcat T7X récemment dévoilé au CES, le salon américain des nouvelles technologies. Capable d’atteindre 4,80 m de haut et de soulever 2,5 tonnes, l’e-Worker, dispose de moteurs électriques directement dans les roues avant (non-directrices), et selon les modèles d’un moteur de roue pour l’essieu arrière à grand angle de braquage. Dotée d’une batterie lithium-ion de 62 kilowatts, la chargeuse compacte à chenilles T7X de Bobcat se caractérise par une animation électrique, aussi bien de l’avancement que de la manutention.

Des performances comparables, une autonomie réduite

Concernant les performances, constructeurs et premiers utilisateurs estiment qu’il n’y a pas de différences notables en termes de débit de chantier à la manutention. "Sur le 526-60e, comparativement à son équivalent thermique, en termes de déplacement, on aura une conduite un peu plus linéaire, très légèrement moins nerveuse, confie Maxime Lenoir, de JCB. Cela ne signifie pas pour autant que ces engins sont moins coupleux en traction/poussée." Mieux, le skid-steer T7X de Bobcat affiche un couple jusqu’à trois fois supérieur à un modèle thermique de capacités comparables. Les seules différences notables restent la vitesse maximale d’avancement (12,5 à 20 km/h) et l’autonomie. Cette dernière est annoncée, selon les marques et les engins, entre 3,5 et 8 h en usage classique, et entre 2,5 et 5 h en usage intensif. "Pour dimensionner notre batterie, nous avons considéré le temps d’utilisation classique de nos engins thermiques : 92 % d’entre eux ne dépassent pas 3 heures de travail quotidiennes", justifie Maxime Lenoir. Chez Merlo, l’e-Worker propose trois modes de travail concernant l’intensité d’utilisation souhaitée, inversement proportionnelle à l’autonomie. Sur son valet de ferme 23e, Schäffer propose jusqu’à deux jeux de batteries pour augmenter l’autonomie.

Recharge rapide sur 380 volts

Pour compenser cette limite, bon nombre de constructeurs proposent un super-chargeur monté sur 380 V en complément du chargeur classique sur 220 V. D’un temps de charge complet de 8 à 10 heures, on redescend entre 1 h 50 à 2 h 30, ce qui permet de doubler l’autonomie journalière, si l’on effectue une bonne pause le midi ou si l’on vaque momentanément à d’autres occupations. Aussi, certains constructeurs proposent des systèmes de recyclage et récupération d’énergie lors des phases de freinage ou de descente du bras, sans augmenter de manière substantielle l’autonomie. Certaines marques donnent la possibilité de changer la batterie, par le biais de solutions de manutention optionnelles.

Une demande croissante

Dans le monde agricole, la demande est de plus en plus présente, aidée par une médiatisation forte des véhicules électriques, toutes catégories confondues. Ce sont fréquemment des agriculteurs déjà coutumiers de l’électricité qu’ils produisent sur la ferme (éoliennes, panneaux photovoltaïques, méthaniseurs) et pour lesquels, utiliser l’énergie produite sur l’exploitation fait sens. Le silence de fonctionnement constitue également un argument à l’achat de ces engins. Avec l’absence de vibrations dues à la motorisation thermique, il contribue au confort de l’opérateur. Seuls sont perceptibles les bruits d’hydraulique et de roulement. Pour répondre à cette demande croissante, les constructeurs travaillent déjà à l’étoffement de l’offre, l’évolution rapide des technologies et des performances des batteries étant favorable à l’amélioration de l’autonomie des premiers modèles et au déploiement sur des engins de manutention plus gros. Récemment, Manitou s’est engagé à réduire, d’ici à l’horizon 2030, de 34 % les émissions de CO2 des machines par heure d’utilisation. « Cela passe par l’électrification des engins de manutention, explique Franck Lethorey, responsable relations presse Manitou. Un certain nombre de modèles électriques dans le domaine de la construction vont sortir cette année. Et en 2030, 43 % de nos produits vendus seront bas carbone. »

Une plus grande longévité avec le lithium-ion

Pour ce qui est des batteries, il existe aujourd’hui deux familles : celles au plomb et celles au lithium-ion. Les premières bénéficient d’un savoir-faire et d’une expérience longue de plusieurs décennies, à l’image de celles qui équipent les chariots élévateurs dans les entrepôts. "Elles sont facilement recyclables et du fait de leur poids, participent à l’équilibre du chargeur", confie-t-on chez Merlo. Pour une bonne longévité de la batterie au plomb, il est préférable de la vider complètement. Ce qui n’est pas nécessaire avec le lithium-ion, plus chères à l’achat mais proposant un nombre de cycles beaucoup plus important (2 000 à 5 000 selon les marques). Enfin, pour ce qui est de l’investissement, compter un surcoût allant de 30 % pour les modèles à batterie au plomb, à près du double pour certains modèles équipés de batteries au lithium. Mais l’absence de vidanges et le faible coût énergétique de l’électricité permettent un retour sur investissement entre 2 et 5 ans, selon les usages.

Ludovic Vimond

L'alternative de l'hydrogène en ligne de mire
JCB lance un chargeur télescopique doté d’une motorisation thermique fonctionnant à l’hydrogène. Crédit : JCB

Si l’électrification des machines est la technologie alternative au diesel la plus aboutie, la piste de l’hydrogène est envisagée par un certain nombre d’acteurs de la manutention. Manitou travaille sur deux prototypes (chariot rotatif et chariot télescopique) notamment en collaboration avec l’entreprise nantaise Lhyfe, qui vient d’inaugurer une usine de production d’hydrogène vert, c’est-à-dire issu d’énergies renouvelables. De son côté, le britannique JCB commercialise déjà un tractopelle fonctionnant à l’hydrogène et, depuis peu un chargeur télescopique de la série III, sur la base d’un modèle Telescopic 542.70 (4,2 t ; 7 m). « L’hydrogène alimente un moteur à combustion Dieselmax que nous avons modifié sur la partie supérieure (injection spécifique et présence de bougies d’allumage), confie Maxime Lenoir, chef de produits JCB. Nous finalisons tout ce qui concerne le stockage sur l’exploitation. » S’il existe deux technologies employées à base d’hydrogène, la combustion thermique est la plus à même de répondre aux exigences agricoles, selon Philippe Girard, directeur général de JCB France. « La pile à combustible ne permet pas d’atteindre les performances voulues pour l’agricole, commente-t-il, fort de l’expérience de JCB sur cette solution intégrée à un tractopelle. Elle ne sera mature qu’à l’horizon 2030 et à des tarifs très élevés. Qui plus est, elle demande des performances de refroidissement quatre fois supérieures à celles du diesel et n’aime pas la poussière. Quant au tarif du moteur à hydrogène, il faut compter un léger surcoût par rapport au diesel, mais qui n’est pas non plus exorbitant, au regard des bénéfices environnementaux. » L’autonomie annoncée sur le prototype de chargeur télescopique est d’une journée. Les 6 à 10 kg d’hydrogène nécessaires à une journée complète prennent à peine plus de place que le réservoir à carburant sur une version diesel classique. « Et le plein s’effectue en trois à quatre minutes, comme pour un diesel », ajoute Philippe Girard. Côté pollution, le moteur à hydrogène génère tout de même des oxydes d’azote, « parce qu’il y a toujours un peu d’huile pour lubrifier le moteur, confie Philippe Girard. Et c’est la combustion de cette huile qui génère des NOx, mais à des niveaux deux fois moindres qu’aux exigences de la norme Stage V. » Il reste que le principal frein au développement de cette énergie alternative reste la production et la filière d’approvisionnement, « même s’il est aujourd’hui possible de passer une commande d’hydrogène auprès de fournisseurs comme Air Liquide, indique le directeur général de JCB. Mais les 9,1 milliards d’euros engagés par la France dans le cadre du plan France 2030 pour développer une filière industrielle de production d’hydrogène par électrolyse marquent bien la volonté politique de développer cette filière, et ceci de façon décarbonée. »