La Suisse invente un système innovant de charge pour les bus électriques offrant 90 % d’efficacité, sans grandes batteries et avec des temps de recharge minimes.

L’électrification des transports publics se heurte à un défi majeur : faire en sorte que les bus électriques fonctionnent toute la journée sans dépendre de batteries énormes ni de longues pauses pour les recharger. Une entreprise suisse propose une solution différente : transférer de l’électricité depuis la chaussée vers la batterie du véhicule en utilisant ses propres roues.

Cette technologie, développée par Winduction, une entreprise issue de l’École polytechnique fédérale de Zurich (ETH), utilise la charge sans fil par induction magnétique. Son objectif est d’exploiter les arrêts habituels des transports urbains pour récupérer de l’énergie et de réduire la dépendance aux grandes installations de recharge situées dans les garages.

Comment fonctionne la recharge électrique par les roues

Le système Winduction utilise deux ensembles de bobines. Le premier se trouve sur une plaque installée dans le sol et connectée au réseau électrique. Le second est intégré à un pneu spécialement conçu pour recevoir l’énergie.

Lorsque le bus s’arrête avec l’une de ses roues sur la plaque, un champ magnétique est généré qui permet de transférer de l’électricité vers le véhicule, et finalement vers sa batterie. Tout ce processus s’effectue sans branchement de câbles ni utilisation d’une prise conventionnelle.

La différence par rapport à d’autres systèmes de charge inductive réside dans l’emplacement des bobines réceptrices. Au lieu de les placer à l’arrière du véhicule, Winduction les intègre dans les roues afin de réduire la distance entre l’émetteur et le récepteur.

Cette proximité est importante car elle influence l’efficacité du transfert d’énergie. En rapprochant les deux composants, l’entreprise affirme que sa technologie atteint une efficacité supérieure à 90 % entre la plaque de charge et le véhicule.

Cela signifie que les pertes lors de ce transfert seraient inférieures à 10 %, selon les données fournies par ses développeurs. Cependant, ce chiffre ne doit pas être confondu avec l’efficacité énergétique globale du bus, qui dépend également d’autres facteurs tels que les pertes dans la batterie et la consommation du système de propulsion.

Un pneu spécial sans structures en acier

L’intégration de bobines dans les roues représente un défi technique. Les pneus conventionnels des bus intègrent des bandes en acier qui assurent résistance et stabilité, mais qui peuvent interférer avec le champ magnétique utilisé pour transmettre de l’électricité.

La solution consiste à développer des pneus spéciaux sans acier, permettant le transfert d’énergie sans générer de pertes excessives sous forme de chaleur.

Winduction travaille avec des partenaires pour développer ces composants. Leur viabilité sera déterminante pour l’avenir du projet, car les pneus doivent respecter les conditions de sécurité, de résistance et de durabilité exigées d’un véhicule de transport en commun.

Batteries plus petites et coûts réduits pour les flottes

L’avantage potentiel majeur de cette technologie est qu’elle permettrait de répartir la recharge au cours de la journée de travail, plutôt que de la concentrer pendant la nuit dans les garages.

Actuellement, de nombreux bus électriques ont besoin de batteries à grande capacité pour couvrir leurs trajets quotidiens. Celles-ci augmentent le poids du véhicule, prennent de l’espace et augmentent le coût d’acquisition. Elles obligent également les entreprises de transport à installer des chargeurs à haute puissance pour alimenter leurs flottes.

Avec la recharge par induction dans certaines stations, les bus pourraient récupérer une partie de l’énergie consommée pendant qu’ils attendent pour prendre ou déposer des passagers. De cette manière, il serait possible d’utiliser des batteries plus petites, de réduire le poids et de diminuer les besoins en puissance des installations de recharge.

Cette proposition pourrait également augmenter la capacité utile du véhicule et réduire le besoin de disposer de bus de réserve tandis que d’autres restent immobiles pendant la recharge.

Cependant, le résultat dépendra des caractéristiques de chaque ligne, de la fréquence de passage, de la consommation d’énergie et de la puissance que chaque station pourra fournir.

Seulement deux points de recharge sur une ligne de 24 arrêts

Winduction prend comme exemple une ligne de bus qui relie l’aéroport de Zurich au quartier d’Oerlikon. Selon les calculs de l’entreprise, il suffirait d’installer des plateformes de recharge en deux des 24 arrêts du trajet.

Dans ce scénario, les véhicules accumuleraient environ trois heures de recharge au cours d’une journée de fonctionnement de 16 heures.

Ce projet permettrait de répartir la demande en électricité tout au long de la journée et de réduire le besoin de recharger simultanément de nombreux bus dans les garages. Il pourrait également faciliter une meilleure utilisation de l’électricité disponible pendant les heures de production solaire maximale.

Ces chiffres correspondent à un cas étudié par l’entreprise et ne constituent pas une garantie que n’importe quel bus puisse fonctionner avec seulement deux points de recharge. La viabilité dépendra des conditions spécifiques de chaque service.

Les premiers essais avec des passagers sont prévus pour 2028

La technologie est encore en développement et n’est pas encore déployée commercialement à grande échelle. Winduction prépare des installations d’essai à Winterthour, en Suisse, afin de tester le fonctionnement conjoint des différents composants et de progresser vers un bus entièrement adapté au système.

L’entreprise prévoit de mener son premier projet pilote en 2028, dans le but de tester la technologie dans des conditions réelles et de transporter des passagers.

Jusqu’à présent, des aspects fondamentaux restent à vérifier, tels que la durabilité des pneus spéciaux, la fiabilité de la recharge pendant les arrêts, les coûts d’entretien et l’économie réelle obtenue.

Si les essais confirment les prévisions, la recharge inductive via les roues pourrait devenir une alternative pour certaines lignes urbaines. Son principal avantage ne consisterait pas à éliminer les batteries, mais plutôt à réduire leur taille et à utiliser les temps d’arrêt pour récupérer de l’énergie sans interrompre le service.