Saviez-vous que les scooters électriques existent en fait depuis longtemps? On dirait une blague, non? Pourtant, il y a plus de 20 ans, le scooter électrique Currie Flyer était mis en vente; il offrait des pneus gonflables de 12 po, une vitesse de pointe de 24 km/h et une autonomie allant jusqu’à 19 km, du moins selon les affirmations de l’époque. Il utilisait deux cellules gel au plomb-acide de 12 volts et 10 Ah en série, pour 24 V, produisant une puissance maximale de 240 Wh.
Il faut noter que cette chimie de batterie n’était pas idéale pour les cycles profonds de décharge et de recharge. Il fallait donc garder la charge près du maximum et éviter de vider la batterie jusqu’à l’autonomie annoncée afin de préserver une bonne durée de vie. Ce scooter n’avait aucun éclairage, et sa suspension comme ses freins étaient médiocres. Le moteur entraînait une chaîne reliée à un grand engrenage sur la roue arrière, ce qui compensait le couple relativement faible. Il est clair que les scooters ont fait beaucoup de chemin depuis.
Figure 1 : scooter électrique Currie Flyer v. 2003
Le scooter électrique « moderne », soit le scooter tel qu’on le connaît aujourd’hui, a fait son apparition à la fin de 2016 avec l’adoption massive du Xiaomi M365, autant sur le marché de détail que dans les services de location.
Les deux facteurs clés qui distinguent le scooter électrique moderne des modèles précédents sont la nouvelle technologie de batterie Li-ion (lithium-ion) et les moteurs à entraînement direct à couple élevé.
Pourquoi les scooters électriques utilisent-ils des batteries Li-ion?
Les batteries Li-ion sont d’un type complètement différent des anciennes cellules. Elles offrent non seulement une tension par cellule et une densité énergétique plus élevées, donc plus de puissance pour une taille donnée, mais elles pèsent aussi beaucoup moins que les cellules au plomb-acide pour une capacité équivalente.
Figure 2 Technologie de batterie lithium-ion et bloc-batterie utilisé dans le scooter M365, composé de nombreuses cellules individuelles de 3,6 V
Moteurs électriques à couple élevé dans les scooters modernes
Ils permettent d’intégrer le moteur au moyeu de la roue et ne nécessitent aucune réduction par chaîne ni par engrenage planétaire. (Les moteurs-moyeux des vélos électriques nécessitent généralement un engrenage planétaire en raison du diamètre beaucoup plus grand des roues.)
Figure 3 Moteur à entraînement direct M365
L’utilisation de moteurs-moyeux à couple élevé et de batteries li-ion a permis au M365 d’égaler l’autonomie et la vitesse du Currie Flier illustré ci-dessus, dans un format beaucoup plus compact et pesant moins de la moitié; 12 kg (26 lb) pour le M365, contre près de 27 kg (60 lb) pour le Flier.
Figure 4 Version de location Bird du Xiaomi M365
Peu de temps après l’arrivée de ces scooters de base, les entreprises de location comme les propriétaires et usagers en ont voulu davantage. Les fabricants ont répondu. Souvent avec des machines plus rapides, en ajoutant des caractéristiques comme plus de puissance, plus de vitesse, une suspension, un éclairage, des capacités hors route, une durabilité accrue, et toutes les combinaisons possibles de ces éléments.
Contrairement aux véhicules à combustion interne (y compris les automobiles, les motos, les cyclomoteurs et les scooters à essence), lorsqu’un scooter électrique manque d’énergie, le « plein » prend des heures, pas des secondes ni des minutes. Il en va de même pour les automobiles entièrement électriques. Cela a créé une nouvelle source de stress urbain, communément appelée « anxiété d’autonomie ». Comme pour les automobiles, la façon la plus simple de la contrer est d’augmenter la capacité de la batterie. C’est ainsi qu’est né le scooter longue autonomie.
Dans sa forme la plus simple, qu’est-ce qu’un scooter longue autonomie?
C’est un scooter dont la capacité de batterie permet de parcourir une distance assez longue à sa vitesse et à son niveau de performance nominaux, sans avoir besoin d’être rechargé.
Il n’existe pas de définition universelle de la distance utilisable pour un scooter longue autonomie. Aux fins de cet article, nous considérerons comme scooter électrique longue autonomie tout modèle capable de rouler à vitesse et performance nominales sur une distance de plus de 50 km.
Quelle distance un scooter électrique peut-il parcourir avec une charge complète?
Il y a toutefois des nuances importantes, à commencer par ce qu’on considère comme une vitesse et une performance nominales. Avec tout véhicule électrique – et les scooters ne font pas exception – l’autonomie peut être fortement influencée par les efforts demandés au véhicule pendant le trajet. Il est important de comprendre ces facteurs avant de lire les chiffres d’autonomie annoncés pour un scooter électrique.
Vitesse et conditions de vent :
La puissance nécessaire pour fendre l’air est le plus souvent supérieure à celle requise pour vaincre la résistance au roulement des roues. C’est particulièrement vrai avec des pneus bien gonflés sur une surface bien asphaltée. Rouler face au vent réduit l’autonomie presque autant que si l’on roulait, par temps calme, à la vitesse au sol additionnée à la vitesse du vent.
Poids de l’usager :
Contrairement à une automobile, le poids de l’usager représente une part importante du poids total d’un scooter électrique. La plupart des scooters sont évalués pour des usagers d’environ 73 kg (161 lb). Certains sont même testés avec des poids plus faibles. Prenons la différence entre un conducteur de 68 kg (150 lb) et un usager de 113 kg (249 lb) sur un Apollo City.
Le poids net de l’Apollo City est de 29 kg (65 lb). Avec l’usager de 68 kg (150 lb), le poids total est de 98 kg (216 lb). Avec un usager de 113 kg (249 lb), le poids total est de 143 kg (315 lb). L’écart de poids entre les usagers représente 1,5 fois le poids net du scooter lui-même.
Prenons maintenant le Tesla Cybertruck. Le poids net du véhicule est d’environ 2 950 kg (2 094 lb), donc une augmentation de 45 kg (99 lb) du poids du conducteur représente 0,015 fois le poids net du véhicule. Le poids du conducteur n’aura donc pas d’impact notable sur l’autonomie du Cybertuck, alors que celle de l’Apollo City sera touchée. Et cela ne tient même pas compte de la taille accrue, donc de l’impact aérodynamique, d’un usager plus corpulent sur un scooter, comparativement à une voiture ou un camion où les occupants se trouvent à l’intérieur d’une enveloppe aérodynamique.
Terrain :
Le trajet est-il vallonné ou plat? La surface est-elle bien asphaltée, ou s’agit-il d’un sentier avec du gravier meuble ou de la terre? Les côtes exigent beaucoup plus d’énergie sur une distance donnée qu’un terrain plat. Les descentes ne procurent généralement pas autant d’économie d’énergie que les montées n’exigent de puissance supplémentaire.
Accélération et décélération :
Les scooters électriques sont semblables aux autres véhicules motorisés : une accélération rapide peut augmenter la consommation d’énergie. Les scooters électriques consomment aussi un peu plus d’énergie lorsqu’ils démarrent à l’arrêt complet que lorsqu’ils sont déjà en mouvement. Ainsi, éviter le « zero start » et donner une poussée avant d’utiliser l’accélérateur peut offrir un peu plus d’autonomie. Certains scooters sont aussi dotés du freinage régénératif, qui peut renvoyer vers les batteries une partie de l’énergie qui serait normalement dissipée sous forme de chaleur (et d’usure des freins), augmentant ainsi l’autonomie. Les scooters Apollo sont à l’avant-garde d’un freinage régénératif progressif réellement utile.
Résistance au roulement :
La résistance des moteurs-roues et des roulements de la machine, ainsi que la résistance au roulement des pneus, peuvent influencer l’autonomie. Des pneus de route plus minces et à pression plus élevée offriront moins de résistance au roulement que des pneus plus larges, à pression plus basse, ou des pneus hors route.
Alors - les scooters atteignent-ils réellement l’autonomie maximale annoncée par les fabricants? Ils le peuvent, mais seulement dans des « scénarios idéaux ». Si vous pesez plus de 75 kg (165 lb) et roulez à plus de 25 km/h, ou si vous circulez sur une surface qui n’est pas parfaitement lisse et plane, il y a de fortes chances que vous n’atteigniez pas les estimations d’autonomie imprimées sur la boîte de votre scooter.
Pourquoi acheter un scooter électrique longue autonomie?
Pour les déplacements quotidiens comme pour les aventures de fin de semaine, l’autonomie change tout. Un scooter longue autonomie offre plus de liberté, moins d’arrêts de recharge et une plus grande tranquillité d’esprit. Il vous donne la puissance nécessaire pour aller plus loin, explorer davantage et recharger moins souvent.
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Si vous avez un long trajet quotidien ou un accès limité à la recharge, un scooter à plus grande autonomie peut être une nécessité
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Elles permettent des sorties plus longues, en distance comme en durée, que ce soit pour les loisirs, les déplacements ou les voyages
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Lorsque vous ne prévoyez pas utiliser toute l’autonomie du scooter, l’autonomie supplémentaire permet de rouler à des vitesses plus élevées sur le trajet
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Vous pouvez effectuer plusieurs journées de déplacements quotidiens ou plusieurs trajets sans recharge
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Les batteries ont un nombre limité de cycles d’utilisation et de recharge. En plus de permettre moins de cycles de recharge pour un kilométrage donné, les scooters électriques longue autonomie évitent davantage les cycles profonds de charge complète et de décharge complète, qui réduisent encore la durée de vie de la batterie. Idéalement, les batteries de scooters électriques sont utilisées entre 80 % de charge au maximum et 20 % au minimum. Les scooters à plus grande autonomie permettent de parcourir plus de distance tout en gardant les batteries principalement dans cette plage de charge 80/20 %. Une batterie de remplacement peut coûter près de la moitié du prix initial du scooter. Si le scooter est utilisé souvent, préserver la batterie représente donc des économies importantes. Une plus grande capacité de batterie peut facilement doubler, voire plus, la durée de vie utile du bloc-batterie, puisqu’une batterie haute capacité dégradée peut encore être utile alors qu’une batterie de capacité initiale plus faible n’offrirait plus assez d’autonomie pour être utilisable et devrait être remplacée.
Devrais-je acheter un scooter électrique longue autonomie?
Pour un niveau de performance donné d’un scooter électrique (vitesse et puissance), les batteries de plus grande capacité qui offrent une meilleure autonomie augmentent le poids et les dimensions du scooter électrique. La plupart des scooters modernes utilisent des blocs-batteries composés d’un ensemble de cellules individuelles. Celles-ci ont une taille et une capacité par cellule similaires.
Les scooters électriques longue autonomie obtiennent leur autonomie supplémentaire grâce à des batteries qui contiennent plus de cellules. L’espace nécessaire pour loger ces cellules doit généralement être augmenté. Vous obtenez donc non seulement le poids supplémentaire du bloc-batterie, mais aussi celui d’un boîtier plus grand. Toutefois, ce boîtier plus volumineux permet une plateforme plus grande, aidant l’usager à conserver une position de conduite confortable sur les longs trajets. Ainsi, l’augmentation de la taille et du poids peut être compensée par une expérience de conduite plus confortable sur des scooters haute performance longue autonomie comme l’Apollo Phantom Stellar.
Le coût d’un bloc-batterie peut représenter presque la moitié du prix d’un scooter électrique. Augmenter la capacité de la batterie augmente le coût de fabrication du scooter électrique, et ce coût se reflète dans le prix d’achat.
Alors, devriez-vous choisir un scooter électrique longue autonomie?
C’est une question de priorités personnelles. Si un format compact et un faible poids sont importants, ou si le budget est un facteur limitant, probablement pas. Pour de nombreux utilisateurs, la liberté de moins se soucier de l’autonomie et la possibilité de rouler au-delà de vitesses faibles à modérées rendent les scooters à plus grande autonomie très attrayants.
Une dernière réflexion :
Il faut noter qu’Apollo a compilé des statistiques sur les distances que les utilisateurs parcourent généralement avec leurs scooters lors de trajets enregistrés. C’est beaucoup plus court que ce à quoi on pourrait s’attendre. Les usagers semblent faire des sorties relativement courtes, à de faibles vitesses moyennes. Les vitesses moyennes les plus élevées sur le modèle de performance sont de 24 km/h, et les trajets les plus longs font environ 6 km (aller simple, 12 km aller-retour). (Cela dit, certains usagers enregistrent des sorties de plus de 32 km.)
La leçon à retenir, c’est que même si l’on croit avoir besoin d’un scooter à grande autonomie, les données montrent qu’il faut se demander si l’on fera vraiment ces longs trajets.