Introduction à la recharge des bus électriques – utilisation de pneus

Winduction, une entreprise issue de l’ETH Zurich, a développé un système de charge inductive qui fournit de l’énergie aux bus électriques par l’intermédiaire de leurs roues, directement aux arrêts. Cela permettrait d’utiliser des batteries plus petites, réduisant ainsi à la fois la consommation d’énergie et les coûts d’exploitation. Un projet pilote est prévu pour 2028.

Les trois fondateurs de Winduction devant leur bus électrique : Laurin Schwitter, Sylvain Fricker et Sonam Bhuka (de gauche à droite)

Image : Winduction

La méthode de Winduction pour la charge inductive ne repose pas sur une bobine montée sous le châssis du véhicule. Au lieu de cela, elle utilise la roue. Une plaque de charge est intégrée dans la surface routière, tandis qu’une seconde bobine est incorporée dans un pneu de bus spécialement conçu. Lorsque le bus s’arrête au-dessus de cette plaque, l’énergie est transférée par un champ magnétique depuis le sol, à travers la roue, jusqu’à la batterie du véhicule.

Cette technologie a été conçue pour permettre aux bus électriques de recharger leurs batteries lors des arrêts courts aux arrêts de bus tout au long de la journée. Cela pourrait permettre à ces véhicules d’utiliser des batteries plus petites, ce qui, selon Winduction, réduirait non seulement les coûts d’acquisition et le poids du véhicule, mais permettrait également de libérer plus d’espace ou d’augmenter la capacité de charge utile.

Cette méthode remédie à un inconvénient des systèmes inductifs conventionnels, où l’énergie doit être transférée à travers l’espace entre la route et le châssis du véhicule – une distance qui peut varier en fonction du type de véhicule. Winduction réduit cet espace en intégrant directement la bobine située du côté du véhicule dans la roue. Selon l’entreprise, le système atteint un rendement de plus de 90 pour cent entre la plaque au sol et le véhicule.

La charge inductive gagne également en importance pour d’autres applications. Honda collabore avec Taisei et Taisei Rotec sur un système de transfert dynamique d’énergie sans fil, qui fournit de l’énergie aux véhicules grâce à des bobines intégrées dans la route tandis qu’ils sont en mouvement. Les premières démonstrations sont prévues pour l’exercice budgétaire japonais 2027, les partenaires visant à tester des puissances de charge allant jusqu’à 150 kW pour les véhicules commerciaux lourds. En revanche, le système de Winduction charge les bus lorsqu’ils sont à l’arrêt aux arrêts de bus, transférant de l’énergie par l’intermédiaire des roues.

Winduction prévoit un fonctionnement pilote à partir de 2028

Les pneus eux-mêmes représentent un défi technique. Les pneus de bus conventionnels contiennent des bandes en acier qui réagiraient avec le champ magnétique, transformant une partie de l’énergie en chaleur. Winduction collabore donc avec des partenaires pour développer un pneu sans acier destiné au système de charge. L’entreprise estime que le coût plus élevé des pneus n’aurait qu’un impact mineur sur les coûts totaux du cycle de vie d’un bus.

Afin de déterminer les économies réelles qui peuvent être réalisées, Winduction collabore actuellement avec plusieurs entreprises de transport et cite l’itinéraire entre l’aéroport de Zurich et Oerlikon à Zurich comme exemple. Selon les calculs de cette startup, des plaques de charge ne seraient nécessaires que dans deux des 24 arrêts. Au cours d’une journée de fonctionnement de 16 heures, les bus se chargeraient collectivement pendant environ trois heures.

À titre de comparaison, Winduction souligne que les bus électriques circulant actuellement sur cet itinéraire nécessitent environ cinq heures de charge simultanée dans le dépôt pendant la nuit. Selon l’entreprise, la charge en journée permettrait non seulement d’utiliser des batteries plus petites, mais aussi de réduire les charges maximales. De plus, elle permettrait une utilisation plus importante de l’énergie solaire bon marché pendant la journée.

Soutenu par l’Office fédéral des transports suisse et la Fondation suisse pour le climat, cette filiale de l’ETH est actuellement en train de mettre en place une infrastructure de test à Winterthour. Celle-ci comprendra un laboratoire de tests et un arrêt dédié aux essais. La prochaine étape pour Winduction consiste à intégrer tous les composants sous une forme presque industrielle afin de construire un bus électrique entièrement converti.

Une première opération pilote dans des conditions réelles est prévue pour 2028. Selon l’entreprise, des discussions sont déjà en cours avec plusieurs opérateurs de transport suisses, y compris pour une éventuelle mise en service dans la région de l’aéroport de Zurich. Ce projet pilote coïncide avec l’augmentation du parc de bus électriques à Zurich. L’opérateur de transport VBZ a récemment décidé d’acquérir 20 bus électriques supplémentaires auprès de Yutong et Daimler Buses, qui seront nécessaires à partir de mi-2027.