Aujourd'hui, tous les véhicules passent à l'électrique : voitures, motos, vélos, camions et même les trottinettes. Mais qu'en est-il des avions ? Même si l'exécution est complexe, les projets en cours ne manquent pas.

Comme pour beaucoup d’autres domaines, le futur de l’aviation réside en partie dans l’électricité. Si les véhicules à roues ont très vite trouvé un marché, les aéronefs sont les grands absents, aujourd’hui, de l’électrification : aucun avion électrique et adapté aux vols commerciaux ne parcourt les cieux.

Le Airbus E-Fan // Source : Wikipédia

Pourtant, l’idée d’un avion fonctionnant uniquement grâce à l’électricité ne date pas d’hier. Dès 1973, le constructeur Heino Brditschka et l’inventeur Fred Militky étaient parvenus à modifier un planeur HB-3 pour le rendre électrique. L’appareil avait volé jusqu’à 300 mètres au-dessus du sol pendant environ dix minutes. On a ensuite eu droit en 2007 aux 50 kilomètres franchis pour la première fois par Christian Vandamme et son Electra. Enfin, Airbus avait battu tous les records en faisant traverser la Manche à son E-Fan en 2015, avant que le projet soit finalement abandonné en 2017.

Depuis, les innovations majeures se font rares, ce qui n’a rien d’étonnant : entre un petit appareil effectuant un vol rapide, un avion de formation pour les futurs pilotes et un avion de ligne ou un jet voyageant plusieurs heures, il y a à chaque fois un pas de géant.

Les défis

Comme toute innovation technologique, les avions électriques doivent surmonter plusieurs obstacles. D’abord, la puissance : faire décoller un avion demande déjà beaucoup de ressources, sans compter le vol lui-même. Actuellement, les batteries lithium-ion les plus efficaces ne permettent pas de contenir suffisamment d’énergie pour supporter un vol de ce genre. La solution pourrait donc être d’ajouter plus de batteries dans l’appareil, mais un autre problème se pose alors : le poids. Qui dit plus de poids, dit plus d’énergie à dépenser et ainsi de suite.

La batterie : le grand défi de l’aviation électrique // Source : 24M Technologies

Les avions électriques sont donc dans un cercle vicieux qui dépend entièrement de la limitation actuelle de la densité d’énergie des batteries. Le problème n’est pas insoluble et plusieurs sociétés se penchent sur le problème depuis un certain temps, mais aucune n’a encore trouvé de solution s’adaptant parfaitement aux avions. Le rapport poids/densité d’énergie n’est pas le seul problème : la chaleur dégagée par les batteries doit encore être réduite et les dangers potentiels d’un tel système doivent également être pris en compte. Une Tesla en feu se gare sur le côté de la route et invite le passager à sortir. Un avion en feu, c’est une autre histoire…

L’aéronautique doit donc encore attendre son heure de gloire. Cela n’empêche pas certaines sociétés de commencer à rêver et à concevoir. À ce jour, trois se démarquent dans la course à l’avion électrique.

Airbus

Airbus était la compagnie la plus avancée dans le domaine de l’avion électrique. Son E-Fan était en développement depuis 2014, et devait même être produit en série, mais a finalement été annulé en 2017. Un arrêt prématuré qui n’a pas empêché la compagnie européenne de continuer à s’intéresser aux avions électriques, même si elle a changé de domaine. Plutôt que de construire un aéronef 100 % électrique et dédié aux écoles de pilotages, elle se concentre sur le moteur d’une machine hybride, l’E-Fan X.

En collaboration avec Siemens et Rolls-Royce depuis novembre 2017, Airbus compte remplacer l’un des moteurs d’un Bae 146 par un autre, fonctionnant à l’électricité. En bref, la conception d’un avion électrique pour Airbus se résume aujourd’hui à la création d’un moteur suffisamment puissant d’ici 2020, année annoncée du premier vol de l’E-Fan X.

Le Airbus E-Fan X // Source : Airbus

On notera également que la société Airbus est cofondatrice de la Air Race E, la première course officielle d’avions électriques. Associée à l’université de Nottingham (l’autre cofondatrice), elle aidera cette dernière à développer l’un des engins qui participeront à la course inaugurale en 2020.

Zunum Aero

Tout comme Airbus, Zunum Aero mise sur la propulsion hybride. La startup créée en 2013 ne vous dit peut-être rien, mais ses alliés seront sans doute plus familiers : le constructeur Boeing et la compagnie aérienne JetBlue Airways soutiennent le projet d’avion régional de la petite entreprise. Selon cette dernière, son modèle d’avion doit permettre de « se déplacer plus vite, pour moins cher et de connecter des milliers de communautés. »

L’avion de Zunum Aero // Source : Zunum Aero

L’aéronef est en effet destiné à transporter 12 passagers entre les régions d’un même pays, avec la promesse d’une émission de CO2 80 % inférieures aux avions fonctionnant uniquement au carburant. Sa vitesse annoncée est de 550 km/h et son autonomie devrait atteindre les 1 100 kilomètres. L’entrée en service de l’engin de Zunum Aero devrait se faire en 2022, tandis qu’un jet permettant de transporter une cinquantaine de passagers est envisagé pour 2030.

Wright Electric

Le dernier membre du trio est aussi celui qui a le plus d’ambition. Chez Wright Electric, on ne parle pas d’avion hybride, mais bien 100 % électrique. Soutenue par EasyJet, la startup envisage, comme Zunum Aero, de créer un moyen de transport voyageant sur de (relativement) courtes distances, mais pouvant transporter entre 120 et 220 passagers. La compagnie n’a pas donné d’estimation de la vitesse de son appareil, mais compte sur une autonomie de 550 kilomètres.

L’avion de Wright Electric // Source : Wright Electric

Comparée aux autres sociétés, Wright Electric voit très loin puisque la mise en service de ses avions ne devrait pas se faire avant 2027. C’est surtout son objectif final qui peut impressionner : « d’ici 20 ans, tous les vols sur de courtes distances provoqueront zéro émission de CO2.  » Vu la lente évolution des avions électriques, c’est sans doute le temps minimum nécessaire pour en voir quelques-uns parcourir le ciel.

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