Tout savoir sur les moteurs des vélos à assistance électrique (VAE)
La motorisation est un critère indispensable à considérer pour choisir votre vélo électrique.
Comment fonctionne un moteur de vélo électrique ?
Pour simplifier, trois éléments composent le système d’un vélo électrique : la batterie, le moteur et la console de pilotage.
Sur un VAE, le moteur se situe au niveau de la roue avant ou arrière, ou du pédalier. C’est lui qui active l’assistance de pédalage. Des capteurs viennent en effet mesurer ou limiter le niveau d’assistance qu’il vous faut afin que le moteur distribue la puissance adéquate. On en distingue plusieurs : capteur de couple, de rotation, de puissance ou de vitesse.
Comprendre la puissance d’un moteur de VAE
Un moteur bridé
Rappelons d'abord qu’un VAE (vélo à assistance électrique) est équipé d’un moteur dont la puissance nominale ne doit pas dépasser les 250 Watts (ou 0,25 kW). Celle-ci est fixée par la réglementation européenne.
Sur un VAE, le moteur aide le cycliste, mais ne remplace pas le pédalage. L’assistance s’arrête lorsque le vélo atteint 25 km/h, ou si le cycliste cesse de pédaler. On parle de « pédalage assisté ». Au-delà d’une puissance de 250 Watts, on parle de speedbikes (assistance autorisée jusqu’à 45 km/h). Et quand le vélo continue d’avancer sans que vous ayez besoin de pédaler, on parle de vélo électrique classique. Le terme « vélo électrique » est communément employé pour parler des VAE.
On utilise le mot couple pour désigner la puissance mécanique réelle du moteur, et non sa puissance nominale. Celui-ci s’exprime en Newton-mètre (Nm). C'est lui qui indique les performances et la réactivité de votre VAE en cas de montée, un moment où vous avez en général besoin d'un petit coup de main.
Avec un VAE d’une puissance nominale réglementée à 250 Watts, plusieurs couples sont possibles selon le moteur. Plus le chiffre est élevé, plus votre moteur se défendra bien face aux difficultés rencontrées sur la route.
Quels sont les différents moteurs que l’on retrouve sur un vélo électrique ?
Les moteurs pédaliers
Sans surprise, ils sont situés au niveau de l’axe du pédalier. Pour l’instant, ces moteurs sont les plus perfectionnés et les plus performants du marché. Ils embarquent de meilleures technologies que les moteurs sur roue. Aussi, c’est pourquoi on les retrouve sur les vélos milieu et haut de gamme (à partir de 1 800 € et jusqu'à 2 000 €).
Côté expérience utilisateur, ce moteur accompagne le pédalage de manière naturelle et sans à-coup ; l’assistance est en effet proportionnelle à la force que vous mettez sur vos pédales. On retrouve donc les mêmes sensations de pédalage que sur un vélo musculaire. La position du moteur au centre du cadre favorise quant à elle l’équilibre à vélo grâce à une meilleure répartition du poids.
Pour résumer : en raison de sa fiabilité, de son confort et de sa technologie, c’est généralement la motorisation qui est recommandée pour un usage très fréquent, voire quotidien.
Le moteur roue avant
Ce moteur se positionne au niveau du moyeu de la roue avant. C’est la motorisation la plus répandue sur les vélos d’entrée de gamme (entre 500 € et 1 500 €).
Avec ce système, le cycliste est entraîné par la roue avant. C’est le capteur (de rotation ou de pression) situé sur le pédalier qui déclenche l’assistance. La force que vous mettez dans le pédalage ne rentre donc pas dans le calcul de l’intensité d’assistance. Aussi, la conduite est moins naturelle et demande un temps d’adaptation. De plus, et contrairement au moteur de pédalier qui ne perturbe pas le centre de gravité, ce type de motorisation peut déstabiliser le cycliste.
On reproche enfin à ce type de moteur un manque d’adhérence sur certains revêtements, les sols humides notamment.
En bref : le moteur roue avant ne jouit plus d’une très bonne presse, c’est pourquoi de nombreuses marques de référence arrêtent d’équiper leurs VAE avec ce système.
Le moteur roue arrière
Ce moteur se positionne au niveau du moyeu de la roue arrière de votre vélo électrique. On le retrouve principalement sur des VAE de milieu et haut de gamme.
Côté expérience utilisateur, ce moteur est plus nerveux que le moteur central, une raison qui explique pourquoi il équipe certains vélos sportifs type route, VTT et gravel.
Si son frangin installé sur la roue avant peut vous donner l’impression d’être tracté, le moteur roue arrière donne la sensation d’être propulsé. Qu’on aime ou pas, ça reste diablement efficace en montée !
En cas de crevaison, le changement de chambre à air s’avère néanmoins plus contraignant en raison de la présence de la transmission, du freinage et du faisceau moteur.
Enfin, sa position à l’arrière peut diminuer le confort de pilotage et la maniabilité, surtout si le moteur n’est pas un poids léger.
Tableau comparatif des avantages et inconvénients des moteurs de VAE
| Moteur pédalier | Moteur roue arrière | Moteur roue avant | |
|---|---|---|---|
| Prix | €€€ | €€ - €€€ | € |
| Expérience utilisateur | sensation naturelle de pédalage | réactivité, sensation de propulsion, poids à l’arrière | sensation de traction, poids à l’avant, patinage |
| Avantages | fiabilité, technologies, confort, entretien | fiabilité, design, puissance, technologies | prix, esthétique |
| Inconvénients | prix élevé, usure plus rapide de la transmission | moins de choix de transmission, réparation d’une crevaison plus complexe, poids à l’arrière | manque d’adhérence sur certains revêtements, déséquilibre car poids à l’avant, qualité des matériaux |
Quelles sont les grandes marques de moteur de VAE sur le marché ?
Bosch, le cador de la motorisation des VAE
C’est LA référence du marché. L'équipementier allemand Bosch propose une large gamme de moteurs pédaliers pour toutes les disciplines cyclistes parmi lesquels on peut citer :
les moteurs Bosch Active Line, Active Line Plus
les moteurs Bosch Performance Line, Line CX, Line Speed
le moteur Bosch Cargo Line pour les vélos cargos électriques
Comme ses concurrents, la marque met régulièrement à jour ses modèles historiques (moteur, logiciel, fonctionnalités).
Yamaha, une valeur sûre
Yamaha pédale à l’électrique depuis 1993 puisque c’est elle qui a proposé les premiers vélos à assistance électrique (système PAS). Depuis, la marque a conçu de nouveaux moteurs puissants et fiables, et développé des technologies innovantes pour une assistance « sans accroc ». On pense au Triple Sensor System embarqué dans les moteurs PWseries et au Quad Sensor System avec ses quatre capteurs. Dernier argument en faveur de la marque nipponne ? Elle équipe les vélos des marques de renom comme Giant, Lapierre, Gitane, Ghost, etc.
Shimano, le géant historique
Shimano a développé son propre système de motorisation : le système Shimano Steps. Le géant de la pièce mécanique et équipementier historique propose plusieurs moteurs de pédalier pour les VAE et VTTAE (VTT électrique) : Shimano Step E5000, E6000, E6100, E7000, E8000… Plusieurs innovations s’inscrivent dans le palmarès de la marque, comme une assistance à la marche intelligente – une fonction fortement appréciée par les VTTistes en cas de sentier trop escarpé –, ou encore l’AUTO SHIFT qui passe les vitesses pour vous. Ils proposent également des transmissions électroniques couplées au moteur, comme le système Nexus pour la ville.
Les autres marques de référence
Ce triumvirat ne détient pas le monopole de la motorisation électrique. Il existe bien sûr d’autres marques de référence comme Panasonic, Bafang, Brose, Impulse, Mahle, Tranz’X… En 2022, le secteur continue son ascension et on voit fleurir régulièrement de nouvelles marques. S'ajoutent également à la liste les moteurs propriétaires (VanMoof) et les collaborations (Specialized et Mahle).
Comment choisir le moteur de son vélo électrique ?
Impossible de donner une réponse toute faite à cette question. Le mieux est de répondre à la question par d'autres questions : ces cinq interrogations vous permettront de faire le tri et de préciser votre choix.
Quelle pratique (VTT, déplacement en ville, trekking, vélotaf, route, transporter des enfants) ?
Quel profil de trajet (tout plat, avec du dénivelé, revêtements, durée) ?
Quelle fréquence (week-end, quotidien, ponctuel) ?
Quel budget ?
Quel niveau de confort ?
Sur cette base, vous pouvez déjà faire le tri entre les différents modèles.
Renseignez-vous chez un vélociste et testez plusieurs vélos et motorisations. C’est la meilleure solution pour choisir son VAE et savoir quand son cœur fait vroom pour un modèle.