Nature Humaine (amocalypse)
Véhicule électrique>Histoire du Véhicule
électrique
Première version: 10/01/2010
Dernière version: 2016-04-21
Si vous voulez tout savoir sur les échecs répétés de la voiture
électrique, allez faire un tour sur http://philippe.boursin.perso.sfr.fr/velec/velec.htm,
tout y est recensé depuis l'origine de l'homme.
Je vais faire un résumé de cette histoire à partir du site ci-dessus, en me
concentrant sur la voiture électrique.
Il est surprenant de découvrir à quel point l'histoire de la voiture électrique est riche.
J'ai essayé de montrer la rapide évolution de l'électricité tout au long
du 19 ème siècle, l'électricité étant une science encore inconnue en 1800
et moins d'un siècle après une voiture électrique dépasse le 100 km/h !
Alors que la notion même d'automobile (véhicule qui se meut par ses propres
moyens) n'a qu'une dizaine d'année, et qu'il n'y en a que quelques centaines
à la surface du globe.
J'ai essayé de résumer l'esprit de l'époque, le tâtonnement des débuts, et
finalement certaines choses qui restent d'une actualité brûlante, devant nous
inciter à prendre du recul à chaque poussée de fièvre récurrente
concernant les annonces sur le véhicule électrique.
Un moment intéressant sur lequel je m'attarde est ce changement de siècle en
1900, où on ne sait pas encore où aller, quel véhicule utiliser, où tout le
monde on va dire est à armes égales, entre le pétrole, l'électrique et la
vapeur, et où les techniques s'affinent très rapidement. La vision de ces
techniques archaïques est archaïque, par exemple où les motos n'avaient pas
de frein à l'avant (on avait peur que la moto bascule cul par dessus tête)
alors qu'on sait maintenant que la roue avant assure 80% du freinage. Cette
historique a pour arrière plan l'histoire des moyens de locomotion.
J'essaierais d'illustrer cette histoire un jour...
Sommaire de la page
-2500 : sur un site sumérien, sont retrouvés des objets en cuivre plaqués argent, preuve de la connaissance de la galvanoplastie, électrolyse faisant intervenir la connaissance de l'électricité. Mais comme pour la construction des pyramides, ces savoirs ont ensuite disparus. Ne resteront ensuite que des connaissances éparses avant que la révolution française ne fasse ressortir ces connaissances devenues occultes.
-650 : Le mathématicien Thalès sait qu'en frottant de l'ambre avec de la laine, que l'ambre attire ensuite des brindilles ou des fragments de plume (l'ambre est chargé en surface par les électrons arrachés à la laine).
-300 à bagdad : les bijoutiers utilisent des piles électriques (un petit pot en céramique dans lequel on place un cylindre en cuivre et une barre de fer au centre, avec un acide comme du jus de raisin ou de citron ou encore de l'eau salée) pour plaquer or des objets en métal en les trempant dans du cyanur d'or.
On connait l'utilisation de la boussole et du champ magnétique d'un aimant (Petrus PEREGRINUS), boussole qui jouera par la suite un grand rôle dans la découverte de l'électromagnétisme.
Au niveau de l'électricité, 1ère étude scientifique sur les phénomènes électriques, on connait les différents corps qui se chargent positivement et négativement (GILBERT) ainsi que les conducteurs et isolants.
Première machine électrostatique (GUERICKE) qui charge des corps positivement et négativement. Mais cette électricité, à part pour générer de jolies étincelles, est difficilement utilisable.
Accrochez vous à vos bretelles, on passe la seconde! Les découvertes et évolutions s'enchainent à un rythme plus rapproché avec le siècle des lumières. Grey découvre les attractions électrostatiques, que l'électricité reste localisée dans les isolants, mais qu'elle se propage de manière semblant instantanée dans les métaux.
Cisternay du Fay établi l'électricité vitreuse et résineuse, en gros le plus et le moins, ainsi que l'électroscope, premier voltmètre. Il détermine que tous les corps peuvent être électrisés par frottement.
Jean Canton détermine qu'on peut électriser un corps par influence, en le mettant à la terre et en approchant de lui un corps électrisé par frottement. C'est le principe du condensateur.
La bouteille de Leyde, un condensateur permettant de stocker de l'électricité sous de hautes tensions.
Volta énonce la loi des condensateurs plans qu'il vient d'inventer, Q=CU.
Coulomb qui énonce la force d'attraction entre des charges électrostatiques.
Le premier véhicule automobile (dans le sens qui se déplace de par lui même), le bateau à vapeur de Denis PAPIN.
Le Fardier de CUGNOT, premier véhicule automoteur terrestre. Avec le bateau de Papin ce ne sont que des prototypes sans lendemain, l'idée elle même de véhicules automoteur n'est pas encore implantée.
La pile électrique d'Allessandro VOLTA. C'est à partir de là que
vont vraiment pouvoir se développer les diverses études sur l'électricité,
grâce à cette réserve d'énergie électrique de basse tension facile à
utiliser. On peut commencer à étudier les courants électriques dans le
temps, en plus de l'étude de la tension et de l'accumulation de charges faites
jusqu'à présent. A partir de là, en 30 ans, la plupart des lois de
l'électricité seront découvertes.
La pile galvanique va être la principale source d'électricité avant la fin
du siècle et le développement du réseau de distribution électrique. C'est
ce qui permettra d'imaginer des solutions électriques indifféremment mobiles
ou non, la "prise électrique murale" n'étant pas encore inventée. C'est
aussi ce qui limitera la puissance des moteurs électriques, la tension étant
faible.
Bref, on connait maintenant la tension, le courant, les principes de l'électrostatique (charge électrique, potentiel) et des aimants (magnétostatique avec les pôles magnétiques, l'aimantation des corps) est bien maitrisée aussi.
Les premières électrolyse (CARLISLE).
Davy énonce le principe de la pile à combustible, ainsi que l'arc électrique comme source de lumière.
OHM énonce la loi fondamentale des courants électriques, U=RI.
OERSTED fait une démonstration de l'électricité à ses étudiants, sur
une table qui sert à d'autres expériences et couverte de bordel dont des
boussoles. Un de ses étudiants, qui ne regarde pas là où il faut, lui fait
remarquer que la boussole est déviée par la passage d'un courant. Oersted
fait une publication sur le sujet le 21 juillet 1820.
Il est d'ailleurs étonnant que l'on ai mis si longtemps à trouver le lien
entre électricité et magnétisme, car un siècle plus tôt Benjamin Franklin
notait déjà les observations de son époque sur les éclairs qui affolaient
les boussoles sur les navires.
En 2 mois la découverte d'Oersted se propage en Europe, sans plus de réaction
que ça.
François Arago assiste à Genève à une expérience reproduisant
l'observation d'Oersted. Il la répète le 11 septembre 1920 devant l'académie
des sciences de Paris.
Sauf qu'à cette séance de Paris est présent André Marie AMPERE.
Et là on passe la troisième vitesse!
Une semaine seulement après, Ampère publie un premier travail donnant le lien
et les formules entre électricité et magnétisme, il nomme ce nouveau domaine
électrocinétique, plus tard renommé en électromagnétisme.
Son génie lui fait comprendre que le magnétisme n'est que le résultat de
l'électricité en mouvement, et établi dès le début que le magnétisme des
aimants, le magnétisme terrestre et le magnétisme des fils électriques
parcourus par un courant sont identiques, entrainant que la terre et les
aimants permanents sont le sièges de courants électriques. Alors qu'il faudra
attendre Einstein en 1907 pour dire que la masse inertielle (l'opposition à la
mise en mouvement d'un objet sous l'effet d'une force) et la masse
d'accélération de pesanteur (opposition à à la mise en mouvement d'un objet
lâché d'un immeuble) sont la même chose, dans le domaine de l'électricité
au moins c'est fait tout de suite, on peut avancer plus vite!
Au passage il invente les électrons, qui ne seront officiellement découverts
que 60 ans plus tard.
Il énonce les lois liant le courant et le champ magnétique résultant (en
donnant leur direction et intensité respectives, ce qui permet de jouer
dorénavant indifféremment avec un aimant ou un fil parcouru par un courant),
énonce la force d'attraction électromagnétique.
Il invente aussi la solénoïde et donc l'électroaimant (mais sans noyau
magnétique fer, amélioration trouvée un peu plus tard dans l'année).
Semaine prolifique pour l'électricité où toutes les bases sont posées!!!
Le 25 septembre, il annonce l'attraction entre 2 conducteurs parcourus par un
courant, ce qui n'empêchera pas de nombreux savants d'avoir du mal à accepter
ses théories.
Le 2 octobre, il esquisse la conception du télégraphe électrique...
A partir d'Ampère, tout est débloqué et les expériences sur l'électricité
et le magnétisme vont pouvoir fuser de tous les côtés à partir des lois
qu'il a établi.
A partir de maintenant, on sait que le déplacement d'un électron se combine
avec un champ magnétique tournant dans le plan perpendiculaire au
déplacement, que ce champ magnétique est similaire à celui d'un aimant,
l'aimant n'étant ni plus ni moins qu'un assemblage de charges dont le moment
magnétique (une charge possède un pôle Nord et un pôle sud sous l'effet de
la rotation de la charge sur elle-même) est aligné (même si à l'époque ce
n'était pas formulé comme ça), alors qu'il est désordonné pour les autres
matériaux. Ampère construira un des premiers moteurs électriques, ainsi
qu'un galvanomètre, base de tous les systèmes de mesure à aiguille (qui ne
seront remplacés que dans les années 2000 par les multimètres numériques
grands publics!). Il inventa aussi un commutateur préfigurant le collecteur à
lamelles et balais des moteurs à courant continu.
ARAGO et GAY-LUSSAC découvrent les propriétés ferromagnétiques du fer dans
une solénoïde (c'est à dire un électroaimant), amplifiant l'attraction
magnétique en orientant progressivement ses moments magnétiques interne sous
l'effet du champ magnétique externe créé par la bobine. Ainsi, avec un
courant minime on peut obtenir un flux magnétique bien plus important que
celui produit par le courant, c'est la base de toutes les bobines et donc des
moteurs.
La roue de Barlow est le premier moteur électrique rudimentaire, s'agissant d'un disque à étoile trempant dans du mercure liquide, préfigurant les balais de demain.
FARADAY va lui aussi bien faire avancer le schmilblick à lui tout
seul. Avant Volta, on connaissait l'électricité statique. Avec Ampère, on
connait l'électricité en mouvement continu. Mais jusqu'à présent on
connaissait mal les régimes transitoires, quand on ferme un circuit
électrique les boussoles donnent un coup puis se stabilisent. C'est ces
variations d'état qui générant des instabilités durant moins d'une seconde,
donc difficiles à observer juste à l'oeil nu. En 1831, Faraday découvre
l'induction ( la variation de champ magnétique baignant un conducteur
électrique provoque l'apparition d'une tension induite dans ce conducteur, à
condition que les lignes de force coupent la surface formée par ce conducteur
(un champ électrique s'établit dans un plan perpendiculaire à un champ
magnétique variable)). En accouplant 2 électroaimants il invente le
transformateur permettant d'abaisser la tension en élevant le courant ou
l'inverse (induction mutuelle).
Il détermine la saturation magnétique et électrique des matériaux, et fait
la distinction entre les substances paramagnétiques (ne s'aimantent qu'en
présence d'un aimant, donc conduisant bien le champ magnétique) et
diamagnétiques (ne s'aimantent pas, donc conduisent mal les lignes de force
dans le sens où ils ne les amplifient pas).
Indique aussi que c'est le milieu extérieur qui conduit le champ magnétique,
annonçant la théorie des champs.
Tout ce qu'il y a à savoir sur l'électrotechnique est maintenant connu, il
restera à Maxwell en 1860 à synthétiser le tout.
HENRI découvre l'auto-induction (quand on branche un électro-aimant, le champ magnétique généré produit une force contre électromotrice ( tension s'opposant à la tension appliquée ) qui débouchera plus tard sur la loi de Lenz). Permet de limiter par exemple la valeur des courants en alternatif, c'est aussi ce qui explique que la vitesse d'un moteur dépend de sa tension d'alimentation. Il donnera son nom à l'unité d'inductance.
Pixii en France développe une génératrice suivant les recommandations de
Faraday (aimant en U tournant autour de bobines), en adaptant dessus le
commutateur d'ampère pour passer d'un courant alternatif à un courant
continu, mais ces génératrices serviront surtout en laboratoire.
Les moteurs et alternateurs se développent peu à peu un peu partout dans le
monde, mais restent très rudimentaire. Avant 1860, ce sera surtout le principe
de la locomotive qui sera appliqué : 2 électroaimants attirant une barre
remplaçant les piston-cylindres d'une machine à vapeur (un électroaimant
pour tirer d'un côté, l'autre pour tirer de l'autre), actionnant un
vilebrequin qui transforme le mouvement linéaire en mouvement rotatif. Ce
principe implique d'alimenter l'électroaiment puis d'interrompre
l'alimentation, l'étincelle de rupture dissipant une bonne partie de
l'énergie donc du rendement.
Ce type de moteur est appelé alternatif, et vient du fait que les techniciens s'inspirent de ce qu'ils connaissent (le moteur à vapeur et son piston linéaire). Mais d'autres chercheurs étudient le moteur électrique rotatif (on obtient directement le mouvement rotatif sans intermédiaire mécanique bielle-manivelle bouffant le rendement), dans la lignée des progrès faits sur les turbines hydrauliques qui elles aussi cherchent à simplifier le système pour plus de rendement.
Faraday énonce ses 2 lois de l'électrolyse permettant de donner la tension à appliquer pour séparer un élément.
L'américain Davenport invente le moteur rotatif à aimants permanents (des électroaimants sur le stator attirent puis repoussent les aimants) et le russe Jacobi le moteur rotatif à électroaimants sur le rotor (rotor bobiné). Les 2 technologies que l'on retrouve dans les voitures électriques des années 2010!
Au passage, le moteur de Jacobi innove le commutateur, qui commute le sens du courant dans les bobines du rotor, ce qui créé le phénomène d'attraction puis répulsion des pôles avec ceux fixes du stator (inducteur). Ce commutateur consiste déjà en une roue dentée avec des balais frottant sur les dents, alimentant ainsi dans un sens puis dans l'autre.
Locomotive électrique de Thomas DAVENPORT (états-unis), son moteur pouvant
être considéré comme le premier à être construit dans le but d'être
commercialisé. Sa tentative entrainera sa ruine suite à cause de la
concurrence de la vapeur (il a posé le premier brevet sur un moteur
électrique aux états unis en 1837), et aussi car il n'avait pas le stock
financier pour ça au départ (il commencera en récupérant des
électroaimants et en les démontant pour regarder comment ils étaient fait,
et c'est ça femme qui cousait l'isolation des couches de ses bobines). Le
coût des batteries de l'époque rendait de toute façon toute tentative vouée
à l'échec.
Comme sa locomotive roulait sur la route, elle peut être considérée comme la
première voiture électrique, 52 ans avant la première voiture à essence.
La pile découverte cette année-là par John DANIELL (pile à 2 liquides à base de cuivre et de zinc) est utilisée pour les tests d'une voiture électrique par STRATINGH.
Locomotive électrique par Davidson avec des piles non rechargeables
zinc-acides (le zinc coûtant 40 fois plus que le charbon à l'époque), qui
parcourra plusieurs fois la ligne Edimbourg-Glasgow à 6 km/h, en pouvant
transporter 2 personnes.
JACOBI fait circuler un canot à hélices mues par un moteur électrique de 700
W sur batterie. L'essai fut un échec du fait des dégagements de vapeurs des
piles de l'époque, incommodant les spectateurs et mécènes, même si les
bateaux purent naviguer 3 heures avec 12 personnes dessus.
Mais Jacobi travaille au final contre le moteur électrique. Il s'aperçoit
que le rendement de sa machine n'est que de 50%, il en déduit que cela
provient de la création d'une force contre électromotrice dans l'induit sous
l'effet de l'induction. Il en déduira à tort que le rendement maximal d'un
moteur électrique est de 50%, ce qui restera accepté pendant plusieurs
années par plusieurs scientifiques, et fera se détourner de l'électricité
plusieurs travaux.
C'est Jacobi en même temps que Becquerel en France qui vont découvrir la
galvanoplastie (recouvrement d'une surface conductrice dans une électrolyse),
procédé industriel qui va nécessiter le développement de la production
d'électricité.
Davidson exhibe un véhicule équipé de 8 électroaimants (2 par roue) et énergie par pile.
Mose FARMER fait rouler à Douvres (GB) une petite locomotive électrique expérimentale, et Charles PAGE, essaye une locomotive à moteur électromagnétique à courant alternatif de 15 kW, vitesse de 30 km/h, mais les cellules de la batterie (fabriquées en terre cuite) cèderont au retour. Le moteur est toujours sur le principe de l'électroaimant, mais ils sont alignés sur le même axe, l'un tirant le premier temps puis l'autre ramenant l'axe le deuxième temps (commande desmodromique) évitant de laisser faire la gravité pour faire retomber l'axe dans l'électroaimant une fois le courant arrêté. Le moteur peut ainsi fonctionner dans n'importe quelle position.
Les moteurs électriques de Bourbouze et Froment, toujours sur le principe des électroaimants.
Ce serait la première industrialisation connue d'une voiture électrique,
mais laquelle?
A partir de cette époque, des recherches sur les génératrices électriques actionnées par des machines à vapeur sont initiées, dans le but d'alimenter :
- des lampes à arc, d'une luminosité supérieure à l'éclairage au gaz existant. Ces recherches profiteront bien sûr au développement des machines électriques.
- la galvanoplastie, pour limiter les coûts d'utilisation des piles.
Pour l'instant personne ne pense à mettre un moteur derrière une génératrice, autant utiliser directement la source d'énergie mécanique, surtout vu le faible rendement des moteurs alternatifs.
Ces recherches tendent à augmenter la puissance et le rendement des génératrices d'avant 1850, pêchant par des matériaux de construction fragiles et des grandes distance d'entrefer (faible rendement). Les aimants permanents de l'époque avaient une faible aimantation, donc la génératrice avait une faible puissance.
SINSTEDEN met en évidence les propriétés des électrodes en plomb dans l'acide sulfurique dilué.
SIEMENS présente une génératrice dont les bobines d'induit sont de section rectangulaires et plates, ce qui augmente la surface de conducteurs soumis au champ magnétique de l'inducteur, les entrefers sont réduits, pour un rendement et une puissance améliorées. L'inducteur reste constitué des faibles aimants permanents de l'époque, on ne sait pas avec quoi on pourrait alimenter les électroaimants qui remplaceraient les aimants permanents.
Drake fait sortir du pétrole de la terre de Pennsylvanie, annonçant une sérieuse concurrence à venir pour la vapeur et l'électricité.
Jusqu'à cette année, la pile de Volta était considérée comme étant la meilleure source de courant, et peu de travaux ont été engagés pour les générateurs électriques. Les piles souffrent d'une faible tension et d'une puissance faible, limitant de facto la puissance des actionneurs électriques, et donc leur intérêt donc leur développement industriel.
De plus, le coût des piles est très élevé, le zinc restant une matière
première onéreuse, et la pile est a jeter après utilisation. Le coût
d'utilisation estimé à l'époque est de 25 fois celui d'une machine à
vapeur.
Gustave PLANTE remédie au problème et construit le premier
accumulateur rechargeable au plomb (en gros, la bonne vieille batterie plomb
toujours utilisée sur les voitures 150 ans plus tard), diminuant les coûts de
l'électricité et favorisant son développement.
Pile PLANTE, 20 Wh/kg. Essence : 11000 Wh/kg. Tout est résumé dans ces 2
chiffres, dans un litre d'essence on embarque 10 000 fois plus d'énergie que
dans une batterie...
Comme on ne connait pas encore la génératrice à courant continu, j'imagine que les méthodes de rechargement proviennent de piles?
James Clerk MAXWELL fait la compilation des travaux sur l'électricité et le magnétisme pour résumer l'électromagnétisme en 4 équations, celles déjà trouvée par ses prédécesseurs (dont Ampère, Faraday). L'électromagnétisme forme un tout et on peut dire que depuis on sait à peu près tout sur l'électricité, ça va conduire à un développement rapide de différentes formes de moteurs, dont tous les moteurs que l'on connait actuellement, mais qui n'ont pu être fabriqués faute de moyens d'électronique de puissance qui n'arriveront en masse que 130 ans plus tard.
Il est à noter que les travaux sur l'électricité ont pâtis d'un retard de la sciences sur la technique des moteurs électriques, ces derniers tatonnants et ne parvenant pas à obtenir des résultats encourageants. Alors que pour la vapeur c'est la technique qui a précédée la sciences (la thermodynamique s'est développée suite à l'importance du développement des machines à vapeur), pour l'électricité il fallait comprendre ce qu'il y avait derrière pour pouvoir construire des actionneurs efficaces vis à vis des technologies concurrentes.
Machine de Pacinoti, offrant pratiquement les mêmes avancées techniques que la machine de Gramme qui sortira 8 ans plus tard, mais cette machine ne sera jamais commercialisée.
Wilde construit une génératrice de type siemens dont les aimants inducteurs, de faible champ magnétique, sont remplacés par des électroaimants plus puissants alimentés par une petite génératrice siemens dédiée (auparavant, l'utilisation de piles (toujours elles!) avait été envisagée pour alimenter les électroaimants de l'inducteur.
Zénobe GRAMME invente le moteur à courant continu grâce à l'utilisation d'un collecteur à balais, se comportant comme un onduleur alimentant à tour de rôle les bobines du rotor en courants alternatifs à partir du courant continu fournit par une pile. Auparavant les commutateurs utilisaient des dérivations beaucoup moins efficaces.
Comme pour l'induit siemens les entrefers sont minimisés, mais en plus le circuit magnétique d'induit est constitués d'un faisceau de tiges de fer doux, limitant les courants de Foucault et donc les pertes.
Les véhicules électriques viables et crédibles, grâce au couple accus PLANTE - moteur GRAMME, vont enfin pouvoir apparaître.
Gramme présente la génératrice à courant continu (en fait en faisant tourner son moteur à courant continu, le collecteur se comportant ici comme un redresseur, transformant le courant alternatif en courant continu) au moment où la première chute d'eau est réalisée à Uriage. Jusqu'à présent les génératrices ne donnaient qu'un courant alternatif, inapte à faire tourner les moteurs de l'époque.
Gramme résoud au passage le remplacement des aimants permanents de l'inducteur, les remplaçant par des électroaimants alimentés non plus par une génératrice dédiée mais directement par le courant de sortie de la machine (inducteur dit auto excité).
C'est la première dynamo commercialisée à grande échelle. Son rendement est de 40 % environ.
Pour améliorer le rendement la société Gramme essaiera d'augmenter le nombre de pôles, avant de s'apercevoir que ça ne servait à rien.
Bien que les machines électriques soient réversibles, le développement des moteurs et des génératrices s'est faite jusqu'ici en parallèle, la réversibilité n'étant pas bien connue et développée. Par exemple, les génératrices ont conservées longtemps les inducteurs à aimants permanents alors que les premiers moteurs avaient déjà des inducteurs à électroaimants. En fait avant Gramme les scientifiques ne connaissaient pas la réversibilité des dynamos.
Hippolyte Fontaine (ingénieur chez Gramme) qui présente sur le stand
Gramme de l'exposition de Vienne sur l'électricité une génératrice
actionnée par un moteur à gaz et un moteur Gramme alimenté par une pile de
Volta, discute avec l'ingénieur Felix, qui lui fait remarquer qu'il pourrait
accoler directement la génératrice au cul du moteur. Fontaine connecte la
génératrice GRAMME au moteur électrique, et ça marche du premier coup. Vous
allez me dire, quel intérêt de mettre un moteur à gaz, une génératrice
puis un moteur électrique directement à la suite, autant mettre directement
le moteur à gaz. Sauf qu'entre la génératrice et le moteur électrique, il y
a des fils, qui ici ne font que quelques centimètres, mais qui peuvent faire
plusieurs kms...
Cette expérience démontre l'intérêt du transport d'énergie via un circuit
électrique. Ça peut nous paraitre fou à nous qui sommes habitués aux prises
murales que personne n'y ai pensé avant, mais c'est comme ça. Lors de cet
essai, les machines étaient sur le même stand à quelques mètres de
distances, mais on réalise qu'on pouvait monter à plusieurs centaines de
mètres, en décentralisant ainsi la production d'énergie de son utilisation.
Autant dire que la pile de Volta à désormais ses heures comptées dans son
utilisation pour les applications fixes...
Très vite apparurent des usages décentralisées comme des grues électriques
alimentées par une machine à vapeur actionnant une génératrice à courant
continu. Puis ce sont des machines outils, des perceuses, ... En montagne, la
force des torrents sert à alimenter l'éclairage. Mais les distances restent
faibles (dans les 400 m) au delà les pertes sont trop importantes et le cable
utilisé trop lourd (faibles tensions et courant continu).
Siemens lance la génératrice à tambour au lieu d'un anneau (plus compacte,
deviendra la norme au début du vingtième siècle).
SALOMONS en Angleterre présente une petite voiture électrique avec un petit moteur électrique et une grande quantité de batteries. Bien avant les première voitures à explosion, mais elle a une très faible vitesse et autonomie, et doit surement se confronter aux divers obstacles se présentant quand on veut motoriser un fiacre à chevaux, comme la direction, bien que l'électrique permette de ne ne pas se préoccuper de l'embrayage et de la boite de vitesse.
La loi de Jacobi, disant que les moteurs électriques ne peuvent dépasser 50% de rendement, est réfutée scientifiquement.
Carl Benz fait ses premiers tours de roue avec son automobile mue par un
moteur à explosion.
A l'exposition de Berlin, on utilise un tramway électrique pour faire 2 km,
moteur de 2 kW pour 26 passagers et 6 km/h.
Edison fabrique la lampe à incandescence, qui va remplacer les lampes
électriques à arc puis progressivement avec la généralisation des réseaux
électriques les bougies et lampes à pétrole. Ces lampes à incandescence ne
devrait commencer à décliner que vers 2013, 130 ans plus tard!
Pour ce faire Edison a développé vers 1879 une dynamo, en réduisant le nombre de pôles au contraire de Gramme il obtiendra une élévation conséquente du rendement (avec juste 2 pôles). S'il a fallu 15 ans à Gramme pour parvenir à une dynamo de 80 cv, dès 1881 Edison utilise des dynamos de 200 cv. Les américains s'emparent de l'électricité qui se développe très vite dès lors avec de grosses retombées commerciales.
Machine de Houston, induit sphérique avec 3 enroulements à 120° et un point commun, permettant d'alimenter en alternatif jusqu'à 60 lampes à arc en série.
Débat en France pour savoir si le transport du courant doit être en continu ou en alternatif.
Est réalisée à Paris le premier congrès sur l'électrotechnique. Gramme
y participe et assiste à une conférence sur les dynamos, celle qu'il vient
d'inventer. Devant le tableau noir d'équations, il dira que s'il avait su que
c'était aussi compliqué, il n'aurait jamais pu inventer sa machine! Les
petits génies font les choses intuitivement car ils ont compris comment
marchent les choses, les savants ensuite y transforment en équation pour
optimiser l'invention (c'est de l'innovation).
Camille Faure améliore l'accu rechargeable au plomb de Plante en mettant des
accumulateurs au plomb (grille et électrolyte) dans des bacs disposés en
batterie d'accumulateurs, dont l'histoire ne retiendra que le dernier mot, la
batterie. Grâce à cette amélioration, on peut espérer le développement et
l'amélioration des performances de la voiture électrique.
Charles JEANTAUD (le créateur des épures de direction automobile),
constructeur parisien de voitures à chevaux, assemble une voiture électrique
(un Tilbury 2 places à 4 roues, machine de Gramme alimentée par une vingtaine
d'éléments Fulmen) qui prendra feu à 100 m de l'atelier.
Jeantaud continuera à développer sa voiture, nous la reverrons dans
quelques années.
Faure construit un véhicule électrique à partir de ses batteries.
Jules Raffard construit un tricycle à accumulateur et faible autonomie, mais
c'est la première voiture électrique qui fonctionne correctement.
Gustave Trouvé, en analysant le fonctionnement du moteur siemens, améliore le
principe de ce dernier et construit une barque, puis un tricycle avec 1h30
d'autonomie, et en 1887 construira le premier hélicoptère, moteur électrique
relié à des accumulateurs restant au sol.
En Angleterre, il est désormais obligatoire pour une automobile (sans
cheval) d'être précédé par un homme à pied agitant devant elle un drapeau,
ce qui va freiner bien des ardeurs. Cette loi ne sera abolie qu'en 1891, sous
les efforts de David Salomon.
Nikola TESLA développe le moteur sans balais, le moteur asynchrone
polyphasé (les multiphases générant le champ magnétique tournant). Il lui
faut un courant alternatif multiphasé pour fonctionner. Il invente ainsi le
champ tournant et par là les moteurs électriques sans balais, qui seront
utilisés en masse dans l'industrie du fait de leur faible entretien. Et c'est
lui qui imposera le courant alternatif triphasé sur le réseau électrique,
pour alimenter justement ce type de moteur, au détriment du courant continu
voulu par Edison.
Ce choix n'est pas anodin, car comme on ne sait pas manipuler le courant électrique autrement que par un moteur, les moteurs en fixe seront asynchrones ou universels (à balais) et les moteurs sur batterie seront à balais.
Les moteurs électriques débutent réellement à partir de ce moment-là, ils sont les derniers avatars de l'électricité, les premières applications étant le télégraphe, la galvanoplastie puis l'éclairage public.
Les frères Tissandier construisent un aérostat dirigeable avec une machine
dynamo-électrique siemens avec des batteries Planté, capable de faire voler 2
personnes. A cette époque, les accumulateurs électriques sont vus comme un
moyen léger d'embarquer de grandes quantités d'énergie comparativement à la
machine à vapeur nécessitant un foyer et la réserve de charbons, sans parler
des fumées chaudes pouvant être néfastes à l'enveloppe du ballon (rempli à
l'hydrogène!). Et le fait que le poids des batteries reste constant après
décharge est un plus comparé aux bruleurs qui allègent de plus en plus le
dirigeable et le font monter; donc difficilement contrôlable. Bref, les
défauts d'aujourd'hui sont les qualités d'hier. La facilité d'utilisation
est aussi mise en avant (Allumer le foyer puis entretenir le feu pendant 10
minutes avant de pouvoir exploiter la vapeur, contre un simple interrupteur
pour le moteur électrique).
Plusieurs tricycles sont développés (une seule roue à l'avant évite l'usage
d'une direction sur les 2 roues avant, mal encore maitrisée) et les moteurs
électriques prennent leur forme moderne de moteur à courant continu, les
rendements approchent les 50% pour le moteur Perry.
Au niveau des accumulateurs, on sait déjà à l'époque que le plomb est le
plus mauvais des métaux pouvant être utilisé du fait sa masse volumique
élevé. Des recherches sont engagées avec d'autres couples comme le zinc -
manganèse des piles Leclanché pour les rendre réversibles, dans le but
d'obtenir des batteries plus légères et embarquant plus d'énergie, mais
l'usage du pétrole va arrêter ces efforts, la batterie mise au point par
Gustave PLANTE suffira bien à la petite réserve électrique nécessaire pour
mettre en route le moteur à explosion, inutile de se mettre en frais pour
développer une batterie plus compacte et légère. Il fallu attendre les
années 90 et l'apparition des appareils portables (ordinateurs, téléphones)
pour que les recherche sur de meilleurs accumulateurs soient réellement
développées.
Un autre accumulateur possible utilisé jusqu'en 1890 est l'accumulateur au
bichromate de soude-acide sulfurique.
Au niveau des piles, les piles Leclanché prennent le pas sur les piles
Daniell.
A l'époque, la pile (se décharge uniquement, après elle est morte, au
contraire de l'accu qui peut se recharger) est appelée pile primaire, et
l'accu pile secondaire.
Au niveau des tramway, 2 écoles s'affrontent, les partisans des accumulateurs,
plus lourds, et ceux préconisant l'arrivée du courant par les rails ou des
caténaires, moins fiable et plus dangereuse. Les différentes solutions sont
appliquées un peu partout dans le monde, mais au final c'est les rails ou
caténaires conducteurs, moins chers, qui seront utilisés.
Apparition de la version moderne de la bicyclette, à chaine et roues avant
et arrière de même diamètre, allant démocratiser un nouveau moyen de
locomotion, et concurrencer les petites voitures de ville à venir.
Le tramway à accumulateurs de Bruxelle est considéré comme moins bruyant et
polluant que la vapeur, plus léger (pas de lourds moteurs ni de provision
d'eau et de charbon), plus rapide, n'effrayant pas les chevaux grâce à son
silence, et plus maniable, la mise ne marche et l'arrêt n'étant pas
fastidieux. Comparé aux caténaires ou aux rails électrifiés, il y a moins
de pertes électriques.
Premier véhicule à essence commercialisé, de Carl Benz, à partir du brevet Beau de Rochas et des moteurs Delamarre-Debouteville.
Jeantaud avec 420 kg d'accumulateurs Fulmen et moteur Immisch, parcourt 30
km à 20 km/h.
Riker fabrique un tricycle électrique, il fonde sa compagnie.
L'américain Westinghouse utilisant les inventions de Tesla développe un réseau électrique alternatif pour son système d'éclairage à incandescence. Des alternateur remplacent les dynamos pour cette application. Leur avantage est de ne plus utiliser de collecteur mais des bagues pour alimenter l'inducteur sur le rotor, l'usure du système est fortement réduite. L'architecture de la machine est simplifiée aussi. Comme on ne pouvait exciter l'inducteur directement avec le courant alternatif en sortie de machine comme sur une dynamo où le courant est continu, on a utilisé une petite dynamo d'excitation placée sur le même arbre que l'alternateur.
A noter que Gramme en 1878 avait aussi créé un alternateur pour alimenter des lampes en courant alternatif. Sans plus de développement.
Pour réduire les pertes en lignes sur de longues distances, on utilise des transformateurs pour augmenter la tension sur les lignes de transport, et la réduire à l'arrivée chez l'usager. Ces transformateurs utilisent directement le courant alternatif, avantage de ce dernier sur le courant continu qui nécessite plus de cuivre pour le transport du courant forcément à la tension d'utilisation finale, les transformateurs n'existant pas en continu.
Cette idée de réduire la pression chez l'usager final est reprise de ce qu'il se faisait dans l'industrie du gaz, les pertes de charge étant moins grande sur les longues distances quand on augmente la pression.
Edison (dont les réseaux électriques sont en courant continu) s'opposera longtemps au réseau alternatif, arguant des dangers sur la santé humaine. Le courant alternatif va s'imposer pour le transport à longue distance de l'électricité. La première ligne sera construite en Allemagne, avec 175 kms de long, et un rendement de 75%. Tesla travaillera plus tard à l'améliorer grâce aux hautes fréquences.
Le premier permis de conduire est affecté à Carl Benz (autorisation
officielle de procéder à des essais au volant de véhicule automobile).
Une ambulance électriques pour animaux malades (de la taille d'un cheval)
circule à New York.
Starley, qui fondera Rover 8 ans plus tard, commence par construire lui aussi
une voiture électrique.
Premiers essais dans la rade de Toulon du Gymnote de Gustave Zédé, le premier
sous marin moderne du monde. Moteur électrique à courant continu de 90 cv, et
batterie d'accumulateurs. Le moteur électrique est le seul permettant de
fonctionner sans apport d'air ni de dégagements nocifs, et sans bruit
(détection par l'ennemi). Autonomie de 30 miles marins. Il sera désarmé en
1911.
Immisch lance sur la Tamise une flotte de bateaux électriques à destination
commerciale, pour éviter à la riche clientèle Londonienne d'être
incommodée par le bruit et la fumée des moteurs à vapeur.
Il construit aussi une voiture électrique, la dog-cart (à partir de la
voiture existante fabriquée par Volk, autonomie de 6 h à 13 km/h de moyenne,
4 places), pour le sultan de Constantinople (qui dispose déjà de
l'électricité pour l'éclairage de son palais). Il y a dans cette dog-cart 24
accumulateurs dans le coffre de la voiture, permettant une autonomie de 5 h à
16 km/h. Poids à vide de 575 kg. Moteur Immisch de 1 cheval, absorbant à
pleine puissance 20 à 25 ampères sous 48 V utiles, soit 1200 W électriques
(pour 750 W restitués). La transmission est par chaine pour réduire l'effort
du moteur (rapport 18 pour 1). Si le démarrage demande 25 A, les côtes font
monter le courant à 50 A; que les accumulateurs peuvent fournir pendant un
long moment sans broncher. Le moteur a été testé à 90 A.
Les vitesses sont obtenues grâce à un sélecteur de 3 résistances, alors que
la technique d'alors était plutôt de ne mettre en marche qu'un certain nombre
d'accumulateurs en fonction de la vitesse désirée (tous branchés à basse
vitesse). La technique actuelle (2010) est soit encore par rhéostat (mais les
pertes Joules dans cette résistance nuisent au rendement global et sont
limitées à des courants faibles, leur seul avantage étant l'économie) mais
surtout via un hacheur (le courant n'est fournie qu'une partie du temps) pour
le rendement apporté.
Cette voiture, testée avec le couplage d'accumulateurs au lieu des
résistances, à donné des résultats bien meilleurs à celle de la voiture
vendue au sultan (les résistances étant une solution bien moins chère).
A cette époque, où les centrales de génération d'énergie électrique ne
sont actives que 18 h sur 24, on cherche à les rentabiliser en les faisant
tourner en continu et la recharge d'accumulateurs pendant la nuit est dès
cette époque la solution espérée. Et même déjà en 1888, on s'attend à
voir très bientôt les fiacres à chevaux remplacés par les fiacres
électriques, et on annonce la présence de prises de rechargement (lors du
stationnement) dans toute la ville (La nature, E. Hospitalier, 29 septembre
1888). 1888... on entendra ce discours pendant les 130 ans à venir, à chaque
fois on nous refait le coup...
Je ne vous relaterait pas tous les tricycles ou 4 roues électriques qui ont
été développés un peu partout dans le monde, le site de P.Boursin le fait
très bien, et encore il ne peut être exhaustif. Je me concentrerais
désormais sur les quelques uns qui sont les plus marquants.
On s'aperçoit à l'époque que la même voiture électrique sur un rail file
à 17 km/h, alors que sur macadam elle ne dépasse pas les 7 km/h. Il faut dire
que les jantes sont en bois, sur la photos il ne semble pas y avoir de bandage
caoutchouc.
Morrison construit une voiture électrique 8 places et 12 passagers, à
moteur siemens (appliqué directement sur la roue arrière droite), 8 batteries
sous chaque siège, avec des accumulateurs développés par lui dont il voulait
prouver la capacité. Autonomie de 13 h à 25 km/h, pour 10 h de charge. 2,5
hp, il servira de véhicule de démonstration.
Première course automobile à Springfield, états-unis, remportée par Rickler
sur une voiture électrique.
Production de quadricycles essence par PEUGEOT.
Edison fusionne avec la société Thompson-Houston pour fonder la General Electric. Il n'y a plus d'opposition dès lors au courant alternatif. Les avantages du transport du CA va obliger les techniciens à résoudre les problèmes apportés, notamment la création des convertisseurs rotatifs CA-CC (moteur CA faisant tourner une dynamo) pour les réseaux utilisant le courant continu (comme les tramways ou les éclairages d'Edison).
Permis de conduire en France, âge minimum 21 ans, limitation à 12 km/h en
ville, 20 km/h sur route.
Bersey construit un véhicule postal.
Les premières locomotives électriques qui vont détrôner les locomotives à
vapeur. Leur principal avantage : la vitesse et l'économie. Et contrairement
à leurs homologues routières, l'alimentation par les rails ou par caténer
évite l'emploi des batteries, depuis le début problématique. Dans
l'illustration du 21 janvier 1893, Max de Nansouty annonce que Paris sera à 2
heure et demi de Lyon, à 4h30 de Marseille. Il annonce aussi un train monobloc
(wagon lié semi rigidement entre eux pour empêcher les accidents) avec chaque
wagon porté par un moteur. Il annonce ni plus ni moins le TGV, qui n'arrivera
qu'en 1980, et l'AGV pour les wagons automoteur, qui sera peut-être construit
en 2013...).
La première véritable voiture électrique européenne est construite par
Jeantaud et Raffard, moteur de 2,9 kW, 420 kgs de batterie, 200 Ah. C'est cette
voiture qui participera à Paris Bordeaux en 1895. Elle a un volant de
direction, des pneumatiques et des roues arrière motrices (transmission par
chaine). Donc la technique de la voiture (volant, pneumatiques) est déjà bien
moderne. Première production de "série (pour l'époque!).
Première épreuve automobile du monde (course sur la durée mettant en
avant l'endurance, au contraire de la course automobile de Springfield en
1890), Paris-Rouen (126 km). 102 concurrents (alors qu'à cette époque (en
1895) on dénombrait moins de 500 voitures dans le monde, dont moins d'une
centaine en France (presque 250 un an plus tard?), soit le cinquième de la
population automobile réunie au même endroit), dont 5 électriques (30 moteur
à pétrole, 28 moteur à vapeur, 7 moteurs automatiques (???), 5 moteurs
électriques, 4 moteur à air comprimé, 4 moteurs à levier, 3 moteurs à
balancier, et d'autres moteurs inconnus...
Pour doucher les ambitions des plus farfelus, Giffard (du Petit Journal),
l'organisateur de la course, organise un éliminatoire de 50 km.
Seules restent alors 69 voitures, (37 à pétrole (??? il n'y en avait que 30
au départ), 28 à vapeur et 4 électriques, Jeantaud n'ayant pas assez
d'autonomie pour faire les 50 kms en moins de 3h de l'éliminatoire). Mais les
conditions vont être durcies pour le prochain éliminatoire et vont à
l'encontre des véhicules électriques (les conditions sont d'ailleurs faites
pour avantager les voitures à pétrole).
Autre éliminatoire, et ne reste que 25 concurrents, 14 à pétrole, 7 à
vapeur et 4 divers. Les voitures électriques n'ont tout simplement pas pu
participer, les deux premiers, dont l'histoire n'a pas retenu, furent
simplement absents pour des raisons inconnues, la troisième étant resté
finalement en Angleterre, et la dernière celle du compte Carli qui fut
bloquée en douane par notre efficace administration française, qui n'autorisa
le passage que le lendemain des éliminatoires...
L'épreuve fut finalement remportée par la De Dion à vapeur, mais c'était le
champ du cygne de ce type de moteur.
La voiture du compte Joseph Carli, député au parlement italien, avait des
accus de type Verdier, à capacité spécifique élevée et capables de
résister à des secousses. La batterie se compose de 10 éléments de 100 Ah
(200 Ah sous 2 V) chacun, chaque élément pesant 5 kg et contenant 5 plaques,
soit au total 2 kWh pour 50 kgs (environ 20 kg pour des accus lithium, ce qui
se rapproche des NI-Mh actuels).
La recharge de ces éléments est très lente, ce qui permet de s'en servir
comme une pile à la décharge. une décharge lente (1 ampère par plaque soit
50 ampères au total pour la batterie) à un rendement de 95%, rapide (2
ampère par plaque, soit 10 ampère par élément, soit une conso totale de 100
ampère, ce qui reste très rare) de 65 %, mais toujours sans abimer la surface
des électrodes.
Le véhicule (tout en bois rappelons le) pèse seulement 160 kgs en ordre de
marche.
Le moteur absorbant 550 W actionne le train arrière au moyen d'engrenages
(avec un système permettant de réduire la démultiplication). Un rhéostat
fait varier la vitesse du moteur de 500 à 1000 tr/min.
Pour les montées sévères, est présente une boite à impulsion de réserve.
A l'intérieur, un ressort qui se tend via une manivelle, même en roulant. Au
moment où il faut plus de couple moteur, on appui sur un bouton, le ressort se
détend et applique sur l'axe de la roue un couple double à celui du moteur,
et suffisante sur un parcours de 50 m.
Comme on le voit, cette voiture était pas mal aboutie, dommage qu'elle n'ai pu
participer au Paris-Rouen.
1894, Riker construit sa première voiture électrique à 4 roues en assemblant
2 bicyclettes.
L'épreuve Paris-Bordeaux, en réponse au Paris-Rouen qui favorisait les
voitures à pétrole, était justement fait pour avantager cette fois-ci les
voitures à vapeur (le compte De Dion, grand vaporiste, était l'un des
organisateurs), en mettant l'accent sur la robustesse des véhicules, les
voitures à vapeur étant des produits déjà anciens et donc bien fiabilisés.
Le principe est de faire l'aller et retour d'une seule traite (1200 kms) en
moins de 100 heures. Aucune réparation ne pourra être faite en cours de route
en dehors du conducteur (ou des concessionnaires pour les constructeurs) et
avec le matériel de bord. Une seule voiture possible par type (pas 2 Peugeot
de même type par exemple).
29 voitures prendront le départ, dont 2 électriques et 7 vapeur et 20
pétrole (malgré les difficultés du concours pour elles). Même si leur
mécanique est plus délicate, les voitures à pétrole ont pour elles la
facilité du renouvellement de combustible (elles peuvent faire 300 kms d'une
traite, alors que les vapeurs doivent faire le plein d'eau tous les 40 km,
comme les voiture électrique qui doivent changer leurs batteries).
Un tricycle à pétrole ne pourra pas démarrer pour le départ. La voiture
électrique de Bogard s'arrêtera proche de Paris.
Avec une autonomie de 50 à 75 kms à la moyenne de 24 à 30 km/h, Jeantaud
participe à la course au volant d'un Break électrique 6 places, dont la
construction n'a débuté que 3 mois avant la course, et terminée quelques
jours avant le départ, n'ayant que 35 km de rodage... Comme toutes les places
assises devaient être occupées en accord avec le règlement, le poids total
de l'ensemble sera de 2,2 tonnes, alors qu'une voiture plus légère aurait
été plus judicieuse dans cette course, comme la 2 places qui arriva première
(même si le premier prix ne pouvait être décerné qu'à une 4 places, je ne
pense pas que Jeantaud visait la première place). Le moteur de 225 kg pouvait
fournir 7 ch sous 70 V et 70 A, au rendement de 91% (à 2,5 ch, 68%, à 10,4
ch, 89%). Le débit à atteint 200 A lors des coups de collier, bien supporté
par la batterie de 850 kg.
Jeantaud fait installer des postes d'échange de ses batteries Fulmen tous les
40 kms (entre 2 et 10 minutes d'échange, c'est la société Fulmen qui
réalisera les 10 échanges du trajet de 600 km). Il arrivera néanmoins à
Bordeaux 7eme des temps réalisés (16 km/h de moyenne, contre 24 km/h de
moyenne pour le premier, qui ne s'est pratiquement jamais arrêté).
Avant le départ, la voiture est victime d'un accident (un piéton n'ayant pas
entendu la voiture à traversé juste devant, et pour l'éviter Jeantaud à
heurté une borne avec la roue arrière. L'essieu arrière est faussé au
niveau de la fusée, chauffe en permanence, et il faut s'arrêter toutes les
heures pour le laisser refroidir et le regraisser. Sans compter la perte de
vitesse et d'autonomie que ce freinage permanent entraîne.
Il faut bientôt refroidir avec des chiffons mouillés tous les 10 km.
Abandonner? c'est alors la seule solution, mais après le battage publicitaire
qu'il a fait, ce serait la fin de l'entreprise de Jeantaud déjà mise à mal
par sa folle passion pour la voiture électrique. Il faut avancer coûte que
coûte. A minuit, il arrive chez un carrossier de sa connaissance, l'essieu est
déposé, et en bras de chemise, c'est Jeantaud lui-même qui redresse
doucement l'essieu passé dans la forge à coups de masse. L'opération
s'achève à 9 h du matin, il faut encore 3 heures pour remonter le tout. A
midi, prêt à partir, il apprendra que Levassor vient d'arriver à Bordeaux à
25 km/h de moyenne. Bien que morts de fatigue ( Jeantaud à 55 ans) lui et ses
compagnons repartent à 20 h après un repas et quelques heures de sommeil.
Mais les vibrations engendrées par la fusée faussée on mis à mal le palier
de bronze du moyeu qui perd régulièrement sa graisse. Il s'agit alors de
sauver l'honneur en ralliant Bordeaux à tout prix. Jeantaud décide de
conduire jusqu'au bout, comme Levassor, tandis que ses compagnons refusent de
l'abandonner. Du coup le changement d'équipage prévu n'aura pas lieu. Ils
croisent sur la route les participants plus chanceux qui remontent sur Paris. A
l'arrivée à Bordeaux, les spectateurs, qui n'avaient jamais vus de voiture
électrique, lui font une ovation. C'est à Bordeaux que Jeantaud annonce que
l'état de la roue arrière oblige à l'abandon. C'est d'autant plus dommage
que malgré l'avarie sa machine à réussie un 16 km/h de moyenne, le classant
7eme des temps réalisés. Et que le moteur électrique s'est superbement
comporté, pouvant sans nul doute atteindre Paris avant la machine à vapeur et
les dernières voitures à pétrole.
Au final, 9 voitures franchissent la ligne d'arrivée à Paris, et c'est le
moteur à pétrole qui va s'imposer (Panhard-Levassor et Peugeot trustant les
premières places), à l'étonnement des organisateurs qui avaient conçus la
course contre ça. Ce n'est pas un succès mais un triomphe. La première
voiture à vapeur, celle de Bollée (mais aussi la seule à finir la course et
la dernière à arriver!), au terme d'un périple plein de problèmes, mettra
presque 2 fois plus de temps que le premier pour boucler le parcours (90 h Au
lieu de 48 h, hors limite à 10 h près). C'est le début du monopole du
pétrole, principalement grâce à la grande quantité d'énergie embarquée et
sa facilité de remplissage.
A noter la voiture des frères Michelin, qui arriva hors délai, creva 50 fois
ses pneus, pris feu 2 fois, mais qui était la seule à utiliser des chambres
à air (d'où son surnom de l'éclair car elle avait du mal à ne pas zigzaguer
en ligne droite...), et qui malgré son échec à cette course utilisait la
technologie qui en moins de 6 ans allait complètement supplanter les bandages
pleins de l'époque.
Le succès relatif de la Jeantaud permet néanmoins de relancer son affaire et
d'étudier de nouvelles voitures électriques.
Bersey à Londres fabriquera des voitures électriques jusqu'en 1899. Il
créera aussi le premier parc de taxis électriques en 1897 avec des
accumulateurs amovibles, qui étaient changés une fois épuisés.
Course Chicago-Evanston et retour, 2 véhicules électrique sur les 6 voitures,
l'électrobat obtient la médaille d'or pour sa sécurité, simplicité de
contrôle, absence de bruit et de vibrations.
Thomas EDISON prédit le succès de la voiture automobile, mais contrairement
à son chef ingénieur, Henri Ford, pense que le moteur électrique s'imposera
sur le moteur thermique.
Décrivons un peu la "Drojky" de Jeantaud, qui vient d'être autorisée par les
mines à circuler dans les rues de Paris. Phaeton à 4 roues, 2 places, avec
accumulateurs de type Fulmen dans un coffret à l'arrière. A l'avant l'essieu
directeur, utilisé aujourd'hui sur toutes les automobiles, inventé par
Jeantaud et qu'il a été le premier à mettre en place sur ses véhicules.
Sous la voiture est suspendu le moteur électrique transmettant le mouvement
aux roues arrières.
Véhicule et transmissions = 490 kg, accus de 420 kg (280 kg de plaques et 110
kg pour les liquides et boites), moteur de 110 kg, soit 1020 kg à vide. Pas du
léger.
La pédale de frein permet aussi de couper l'alimentation du moteur. Sur le
devant un commutateur règle la vitesse.
Batterie constituée de 21 éléments Fulmen, capacité de chaque élément de
300 Ah sous 2 V au régime de 30 A, 240 Ah en débitant 40 A, 210 Ah à 70 A.
Le courant fourni est élevé, pour alimenter un moteur série construit par la
société FIVES-Lilles, de 2,6 ch à 120 0 tr/min, rendement de 74 %. En
couplant les bobines des inducteurs, on peut monter à 4,4 ch.
Les journalistes pensent alors qu'enfin la voiture électrique commence à se
développer, et peut prétendre s'améliorer, malheureusement les voitures à
pétrole ont maintenant une longueur d'avance, et les recherches se feront
surtout sur la voiture à pétrole de la part des grands constructeurs.
A la même époque, on commence à parler des voitures hybrides, d'abord avec
des moteurs à vapeur, puis avec les nouveaux moteurs à pétrole.
Jeantaud présente une voiture électrique traction avant et moteur
transversal, bref une voiture révolutionnaire pour l'époque ( il faudra
attendre 1964 et la mini pour revoir cette architecture qui deviendra très
vite la norme des voitures actuelles).
Au salon du cycle (il faudra attendre 2 ans avant le premier salon dédié, le
salon international de l'automobile des tuileries à Paris), les voitures à
pétrole ont définitivement supplantées la vapeur. En 2 ans seulement! Les
journalistes s'impatientent et se demandent déjà quand doit arriver cette
voiture électrique révolutionnaire qui supplantera le pétrole et la
vapeur.
Voiture hybride Auto-Mixte de Pieper, belgique.
Coupé électrique Darrack (fabricant de vélo) au salon du cycle. Le moteur
est de type à courant continu, offrant beaucoup de couples au démarrage pour
un démarrage souple et sans a-coups, se transformant en génératrice dans les
descentes et freinage. La voiture ressemble encore très fortement à une
calèche. 400 kg d'accumulateurs. 15 km/h de moyenne pendant 4 h, soit 60 kms
d'autonomie. Poids 1 tonne.
Henri sort une nouvelle Phaeton 2 places qui gagnera sa première course devant
une voiture à pétrole.
Naissance de la Waverley Company, qui fabriquera des voitures électriques
jusqu'en 1916.
Première course de côte, formule de course automobile qui va avoir par la
suite beaucoup de succès public, jusqu'à la seconde guerre mondiale.
La pente part de 2% pour finir à 10% 1,8 km plus loin. Au volant de sa
Jeantaud, Chasseloup-Laubat survole les essais, sa voiture étant plus rapide
que les plus rapides voitures à pétrole (les vapeurs, trop lourdes, sont
déjà hors course). Le jour de la course, arrive une lourde wagonnette ne
payant pas de mine, celle d'un jeune fabricant belge de fiacres électriques
assez lent : Camille Jenatzy.
Lors du départ de la course, une pluie torrentielle s'abat, et Chasseloup ne
pourra prendre les départ, ses chaines de transmission sautant à chaque
démarrage. C'est Jeantzy qui enlèvera l'épreuve, et ce sera le début d'un
duel épique entre les 2 hommes, adeptes de l'électrique, qui s'opposent de
nouveau lors de la course de vitesse pure organisée à ACHERES par le journal
La France Automobile, en décembre 1898. Ils seront ainsi tour à tour "l'homme
le plus rapide du monde".
Les essais se déroulent sur un anneau de tour de piste de 200 m, piste pas top
souvent couverte de boue, chronométrage au premier et au deuxième kilomètre
déterminant le temps du kilomètre départ arrêté et lancé.
Le record de vitesse terrestre est d'abord battu par la Janteaud (36 hp, 1 400
kg) à 63 km/h le 17 janvier 1899, puis le 27 à 81 km/h. Puis le 4 mars,
après un gonflage par Jeantaud à 40 ch, et une carrosserie profilée
aérodynamiquement (en forme de bateau avec pointe à l'avant) mais toujours
avec le chauffeur assis sur le haut de la carrosserie, donc pas top non plus,
atteindra 92 km/h. Mais Camille Jenatzy construit sa Jamais Contente en forme
d'obus, bien plus profilée que ne l'est le fiacre d'inspiration hippomobile de
Jeantaud, qui est une voiture 2 places, la Jamais contente étant une stricte
voiture de record (carrosserie en alliage d'aluminum, couplage parallèle ou
série des batteries pour modifier la vitesse, pilote à moitié immergé dans
la torpille, pneus Michelin, 67 ch (100 ch en instantané) donnés par 2
moteurs électriques, poids total 1,5 t, aucun frein si ce n'est le frein
moteur en inversant la polarité et en enfonçant l'accélérateur à fond...).
La Jamais Contente dépassera finalement les 100 km/h le 29 avril 1899 (105,882
km/h). C'est la première voiture au monde à franchir les 100 km/h, vitesse à
laquelle certains imaginaient à l'époque que le corps humain ne pouvait
supporter sans s'évanouir! Bien peu pensaient voir ce record tomber dans ce
siècle, mais une concurrence féroce sait galvaniser les hommes et les faire
se dépasser (voir l'avancée technologique acquise lors de la seconde guerre
mondiale!).
C'est Léon Serpollet sur une vapeur qui créera la surprise en étant le
premier à dépasser les 120 km/h. En 1909 une Benz équipée d'un quatre
cylindre de 21,5 l (sic!) franchissait la barre des 200 km/h.
Quoi qu'il en soit, le coup d'éclat de Jenatzy est une énorme pub pour la
voiture électrique, qui tant que les distances ne dépassent pas quelques kms
se montrent sans rivales...
Pour situer l'esprit de l'époque, il ne fait nul doute que :
- l'essence va s'imposer sur les longues distances parcourues par les
commerciaux ou les touristes bourgeois (la balade du dimanche n'existant pas
encore, sans doute le repos dominical existant déjà, mais il faudra attendre
40 ans pour avoir des congés payés, et la 2cv en 1949 pour démocratiser
vraiment l'automobile!)
- l'électrique pour les fiacres de ville où la recharge est rapide, et les
voitures de maître bas prix.
- l'attelage de chevaux, incomparable et éternel au niveau du luxe sera
conservé pour les voitures de luxe haut de gamme (on sait ce qu'il advint,
c'est les prestigieuses automobiles à pétrole qui vont remplacer ces
attelages, de par leur prestations supérieures, mais qui s'imaginait à
l'époque dépasser tous les jours le 40 km/h?).
Depuis 1895, les voitures marchent à peu près convenablement (pas très loin,
ni sans accrocs, mais du moment que ça avance, même par à-coup, quand on a
connu bien pire... et pas connu mieux). Dans ces conditions, le véhicule
électrique est le plus plaisant à conduire, et tant que la voiture à
pétrole n'a pas de grosses performances, il reste encore crédible.
Une chose chiffonne constructeurs et conducteurs : c'est l'exposition à la
pluie. Dans les calèches, on est à l'abri, sauf le cocher, mais dans les
voitures, un toit serait trop lourd pour la faible puissance des motorisations.
De plus, c'est maintenant de plus en plus le propriétaire qui prends le
volant, donc la place du chauffeur doit s'améliorer.
Les voitures électriques étant celles qui pouvaient embarquer le plus de
poids, c'est sur une voiture électrique que sera posé une cabine vitrée,
incurvée vers l'avant pour empêcher les gouttes de tomber (le pare-brise
venait d'être inventé, mais pas l'essuie-glace!). A noter que déjà lors du
Paris-Bordeaux la Jeantaud électrique était la seule voiture à avoir un dais
de toit pour protéger les occupants de la pluie.
La voiture Darrack évolue, on insère une sorte d'embrayage entre le moteur et
la roue pour permettre au moteur de se lancer sans effort, afin de réduire ce
moment où la consommation est maximale. L'autonomie monte à 5 h, toujours à
12 km/h (vitesse jugée encore excessive en ville!), mais la vitesse de 16 km/h
semble être pour demain. La tension totale est de 100 V, pour s'adapter au
réseau de 110 V sans transformateur.
Automobile Draulette et Catois, à 2 roues ... parallèles, en fait un Segway
à 2 roues de 1m50 de diamètre, parallèles, reliées par un axe supportant
les bagages et les voyageurs, dont le centre de gravité est situé sous cet
axe, l'induit du moteur électrique tournant à haute vitesse faisant office de
gyroscope (maintenant en équilibre l'ensemble quand on roule). La vitesse est
variable en continue, les roues ont une vitesse différentielle pour tourner,
une cinématique complexe pour gérer les accélérations et décélérations
sans trop incliner la cabine, bref, une belle réalisation.
Taxis électriques MOTIVE POWER, très répandus à New York, les premiers à
être équipés de roues en acier embouti, roues avant motrices, roues arrière
directrices (c'est comme de conduire en marche arrière, ça demande une petite
habitude!), frein sur les roues avant.
Triplette électrique Darrack-Gladiator chronométré à 60,6 km/h, et tandem
électrique Gladiator-Pingaud (GB) à 63,2 km/h, à peine le vélo né que les
VAE pointent le bout de leur nez...
Fiacres électriques de la London electrical cab company, ayant l'avantage
d'êtres fermés et de plus à clé. Le début des clefs dans la poche en
somme. La première station de recharge est alimentée par de l'alternatif à
2400 V et 85Hz. Ensuite le courant est redressé par un "transformateur" : un
moteur à courant alternatif, alimenté par le réseau, qui fait tourner une
dynamo à courant continu de 75 kW. Cette usine à gaz à tout de même un
rendement de 86 %, pas loin de nos rendements actuels pour un redresseur à
électronique de puissance (plus de 95 %).
Jeantaud construit un Phaeton à moteur essence.
Au niveau fiscal, les voitures automobile ont un tarif différent des
voitures ordinaires.
120 fiacres électriques sont mis en service à Paris. Les locomotives et
Trolley électriques sont déjà très utilisés. Le métro électrique est
déjà prévu.
Exposition internationale automobile à Paris, les voitures ont désormais leur
salon, alors qu'avant c'était le salon du cycle. Les voitures exposées
doivent prouver qu'elles sont capables de faire Versailles-Paris aller et
retour, pour éviter les petits plaisantins ne montrant que des carrosses
vides. 300 véhicules sont exposés, depuis la légère motocyclette au
tracteur de poids lourds.
Le créneau des voitures légères semble être boudé par les constructeurs,
alors que c'est celui qui convient le mieux à l'automobile, mais entre les
tricycle inconfortable et les voitures imposantes mais inabordables à cause de
la spéculation des intermédiaires (les concessionnaires, mais pour ça rien
n'a changé...). Sur 300 véhicule, 24 sont électriques, ce qui représente
une bonne part.
Est exposé aussi un moteur à essence à piston rotatif, et un moteur à
vapeur rotatif. On craint déjà pour l'avenir de la suprématie française en
matière d'automobile, car l'administration et le fisc guettent avec trop
d'avidité ce marché émergent... Malheureusement ce sera bien le cas pour
notre pays toujours sous dictature des privilégiés d'en haut...
Deuxième concours de Poids Lourds (destinés au transport de nombreuses
personnes ou de marchandises) organisé par l'automobile club de France. 7
moteurs à vapeur, 6 à pétrole, 4 électriques.
Y participe la voiture de livraison de la compagnie des transports automobiles,
système Jetnazy, roues arrières motrices et indépendantes, actionnées
chacune par un moteur de 3 ch via une transmission par chaine, et multiples
réductions de vitesse par boite de vitesses. PTAC = 1200 kg, Charge utile 1200
kg aussi.
Les Jeantaud ont une variation de vitesse via le moteur, et les krieger ont un
moteur monté directement sur l'essieu (plus de transmission par chaîne). Mais
le fixation de fixation à la roue n'est pas fiable dans le temps.
Elektromobil EGGER_LOHNER, qui fut un échec à cause des roues arrières
directrices rendant difficile la conduite de l'engin. C'est dans cette boite
que débuta Ferdinand Porsche à l'âge de 18 ans.
Voiture électrique LOHNER-PORSCHE Electric Chaise, mise au point par Ferdinand
Porsche. Propulsion mixte (moteurs électriques, placé directement dans le
moyeu des roues avant, alimentés par un moteur à essence). Autonomie de près
de 64 kms juste sur les accumulateurs, 600 km avec le moteur essence en
génératrice. A noter les moteurs dans les roues avant, permettant de
réaliser des roues avant motrices et directrices (à l'époque, c'est le
cardan de transmission qui posait problème pour la traction avant, résolu ici
par les moteurs moyeux). La complexité étant d'avoir un moteur couple
suffisant pour se passer de réducteur. Batterie de 90 V, 45 km/h (un record
pour une voiture de série), pouvant rouler pendant 3 h d'affilées, un
avantage par rapport aux chevaux, mode dominant de transport. Le passage de
vitesse nécessite de ouper l'alimentation des moteurs électriques pour
éviter toute formation d'étincelles. Freinage par mise en court-circuit du
moteur.
Une autre innovation de la voiture de Porsche, le style de la voiture. Même si
Panhard et Peugeot essaie de s'éloigner du style de la voiture à chevaux,
c'est la course qui va amener les constructeurs à abaisser la ligne globale
des véhicules (voir la comparaison entre le cab de Jeantaud et la fusée de
Jenatzy). Ce profilage pour aller à des vitesses où la résistances de l'air
se fait sentir (difficile de dépasser 20 km/h avec une armoire normande de
l'époque), et la voiture de Porsche peut difficilement s'imaginer attelée,
même si la capote ouverte sur l'avant (pas de pare-brise) est un gouffre
aérodynamique (je ne sais pas si le Cx était connu à l'époque, mais on
devait avoir des notions de surface frontale).
Porsche quand à lui devint célèbre du jour au lendemain, et encore c'était
35 ans avant qu'il immortalise son nom dans sa marque (mais aussi qu'il fraye
avec un certain Adolph, qu'il créé la coccinelle et qu'il vienne essayer de
voler les secrets de la 2cv Citroën, mais personne n'est parfait!).
Gallia à moteur avant ou arrière, et utilisant 2 moteurs compound pour
supprimer le différentiel.
Dans les voitures Jeantaud (plusieurs modèles disponibles à la vente), la
régulation de vitesse n'est pas obtenue par une boite à vitesse mais par une
régulation de la vitesse des moteurs électriques. La caisse des accumulateurs
est à l'avant, avec des pneumatiques Michelin. Le Cab fait 2,95 m de long et
1,55 m de large, pour 2 personnes. Moteur de 4 cv, induit tambour et 2 pôles,
avec 2 enroulements inducteurs, un en série et l'autre en shunt. Ainsi, la
vitesse de 7 km/h est atteinte en couplant progressivement les batteries. Des
résistances intermédiaires et l'excitation shunt permettent d'obtenir les
vitesses intermédiaires. Une pédale actionne la résistance de démarrage.
Si l'on regarde les consommations à la borne de charge (environ 11 kWh pour 62
kms parcourus) on obtient une conso de 170 Wh / km, contre 7 Wh/km pour un
vélo électrique actuel roulant plus vite (25 km/h c'était beaucoup à
l'époque!). Mais c'est la conso d'une voiture électrique moderne (qui va
beaucoup plus vite). L'archaïsme des trains roulants, le poids de la
carrosserie, l'absence d'électronique de contrôle.
Lors des tests des voitures électriques Jeantaud, Jeantzy et Krieger, on
s'aperçoit que ces voitures, en circulation dans Paris, ont un accident tous
les 15 jours en moyenne! Et encore les vitesses sont limitées à 16 km/h, en
gros la sécurité routière et la signalisation restent à inventer. Les
routes aussi sont très mauvaises.
Beaucoup de problèmes aussi avec les freins qui restent rudimentaires, les
fusées faussées suite aux chocs contre les trottoirs (quelques dérapages
malgré les basses vitesses) et les balais des moteurs.
Mise en place d'une commission pour déterminer une prise électrique
universelle de recharge des véhicules électriques. Il y a encore une
commission qui cherche toujours en 2010... Vous avez dit pipeautage?
1672 véhicules en circulation en France.
Entre 1899 et 1900, il se vend plus de voitures électriques que de voitures
équipées d'un autre mode de propulsion. Le fait est d'importance!
La vitesse d'un homme au pas est imposé dans toutes les villes.
Le prix de l'essence en ville est exorbitant.
Le permis de conduire est accordé par un ingénieur des mines chargé des
appareils à vapeur. Il se contente de vérifier depuis le trottoir que le
conducteur est capable de démarrer et arrêter sa machine. Il est souvent
ignorant des rudiments de la conduite automobile.
La première contravention pour excès de vitesse est réalisée à l'encontre
d'un cab électrique à New-York (56 km/h), et toujours à New-York le premier
piéton tué aux États Unis par une automobile, un cab électrique
toujours.
Le montage de pneumatique peut autoriser le placement du moteur électrique
directement sur l'essieu, alors qu'avec un bandage plein les trépidations sont
trop importantes et nécessitent de monter le moteur sur un châssis
suspendu.
2 eme concours de poids lourds.
Jenatzy abandonne la variation mécanique de vitesse pour ses véhicules
électriques.
En comparant les 3 véhicules électriques Jeantaud, Jenatzy et Krieger, on
s'aperçoit que la Jeantaud (la plus légère des 3 avec 1450 kg, pour la même
charge utile de 140 kg que les autres) consomme moins, un moteur unique ayant
un meilleur rendement que 2 moteurs pour la même puissance.
Le Drojky Jeantaud de 1164 kg (toujours 140 kg de charge utile) consomme 131 Wh
/ km, avec une transmission par chaine ne diminuant pas trop le rendement. Son
poids léger comparé aux autres lui fait moins consommer. Mais l'énergie
électrique étant déjà peu chère, en termes financiers çe ne se voit pas
beaucoup. Il est plus intéressant d'augmenter le nombre d'accumulateurs qui en
se déchargeant moins vite vont moins s'user et au final diminuer le budget
global (c'est surtout le remplacement régulier des batteries qui coûte le
plus cher), la surconsommation engendrée étant faible financièrement.
Une étude similaire aux états-unis fait ressortir que les voitures de
livraison électriques coûtent 10% moins cher que les transports à chevaux
tout en travaillant beaucoup plus vite (10 km/h max pour un cheval attelé).
Voiture électrique de la société des voitures électriques et accumulateurs
système BGS de Bouquet, Garcin et Schivre, avec 100 km d'autonomie, 2 places
et capote. 350 kg de batterie, 25 km/h (moteur de 4 kW). Battra le record de
distance sans recharge, 262 km parcourus. Ils construiront aussi la première
voiture électrique au service des sapeurs pompiers.
Le moteur est spécial car 2 enroulements sur l'induit (rotor) de nombre de
spires inégales, avec 2 collecteurs. En faisant primer un enroulement sur
l'autre, en mettant en connection des résistances ou non, voir en mettant les
enroulements en opposition, on faisait varier la vitesse. On voit ici que l'une
des difficultés majeures de l'application de l'électricité à la voiture
était déjà d'obtenir une vitesse variable. Et les moyens de l'époque dans
le domaine n'étaient pas fameux.
Victoria électrique CLIFT capable d'atteindre 30 km/h.
Les voitures électriques sorties cette année-là sont foison. Si certaines
ont une capote, aucune n'a encore de pare-brise.
1500 voitures fabriquées dans le monde cette année là, dont 1000 en
France. 3000 véhicules sans chevaux circulent en France.
Au niveau de l'administration, est faite la différence entre voitures jusqu'à
2 places et voitures de plus de 2 places.
19 constructeurs de voitures électriques de par le monde.
Le marché américain se compose de 40% de voitures à vapeur, 38% de voitures
électriques, et 22 % de voitures à essence.
Au premier National Automobile Show de New York, la suprématie est donnée au
véhicule électrique, détrônant le véhicule à vapeur. Les voitures à
essence sont encore loin.
Une comparaison des motorisations existantes sur les véhicules encore appelés
"sans chevaux", n'est pas tendre avec la vapeur (complexité d'utilisation,
dangerosité empêchant d'aller dans certaines villes), plus avec le moteur à
explosion (reste le problème du démarrage à la manivelle, des vibrations et
de la complexité du changement de vitesse, le bruit et les odeurs n'étant pas
citées) et aussi avec les véhicules électriques (précisant bien les
inconvénients qui sont les limites de ce système, à savoir l'autonomie
limité à 60 km maxi, le coût des batteries et leur faible durée de vie, le
poids des batteries toujours).
Avec une tension maxi de 88 V, la voiture électrique n'est pas considérée
comme dangereuse comparée à la vapeur. Les incendies, à part sur les
prototypes, semblent ne pas arriver en utilisation courante.
La société des voitures de Paris distribue un avant train électrique
destiné à être monté sur les voitures hippomobiles existantes. Batteries
sur essieu avant, un moteur relié à chaque roue avant. Cette société vends
des véhicules complets basés sur cet avant-train.
En France, des véhicules électriques siglés Clément sont surement en fait
des Columbia américaines importées. Le même type de voiture Columbia,
renommée Electromotion, est fabriquée sous licence à Paris.
Les coupés Krieger, grand fabricant de voitures électriques aux états unis,
utilisent cette année l'épure de direction de Jeantaud et le moteur à 4
pôles utilisés sur les voitures électriques françaises.
La voiture de la société française BGS établit le record de distance à 290
kms pour une seule charge (poids à vide de 1 tonne, dont 350 de batteries
placées sous le siège (sur l'essieu arrière)). Le moteur pèse 40 kg, 3 kW
situé sur le traiun directeur avant, pour transmettre le mouvement à l'essieu
arrière via un arbre sur un différentiel. 24 km/h.
La première édition du guide Michelin promet de recenser l'année d'après
la liste des garagistes spécialisés en voiture électrique et la liste des
points de recharge sur tout le territoire... chose qui ne sera jamais faite, la
voiture électrique arrêtant complètement d'être vue comme une alternative
crédible au moteur à explosion.
L'administration française fait entrer le nombre de chevaux dans l'imposition
fiscale.
Le ministère des finances distingue les voitures de tourisme, payant pleine
taxe, et voiture utilitaires, payant demie-taxe. Cette mesure va contribuer au
développement important des véhicules utilitaires jusqu'en 1914.
Les voitures électriques Jeantaud revendiquent 20 km/h pour 120 km d'autonomie, la traction avant se généralise sur ces modèles, puis Jeantaud va basculer dans l'essence, un des meilleurs chantres de l'électrique jette l'éponge...
La voiture électrique n'est déjà plus considérée comme un substitut
viable à l'essence.
Mais on a toujours conservé l'espoir que dans un futur plus ou moins proche,
elle remplacerait l'essence. Cette utopie à fait que tout au long du siècle
le serpent de mer est revenu régulièrement (éternelle émergence), comme
nous le verrons par la suite.
En attendant, elle a son propre marché dû à sa facilité d'usage (prisé des
femmes) alors que la voiture thermique est encore compliquée.
Jeantaud, qui était resté dans la production de fiacre, et dont les
automobiles sont d'aspect trop hippomobile, arrête sa production (il a 66
ans).
L'auto-mixte belge utilise un moteur électrique couplé avec un moteur
essence, permettant de recharger les batteries en mode normal, donnant un coup
de boost dans les côtes. (brevet Pieper de 1900)
Le dernier espoir de la voiture électrique.
Batterie Fer Nickel d'Edison qui croit toujours en la voiture électrique.
Moins lourde, plus fiable, et moins dangereuse à manipuler que la batterie
plomb-acide. Elle laisse envisager la démocratisation de la voiture
électrique. Alors que la production annuelle depuis 1899 n'a jamais dépassée
3000 unités, on en produit 4500 en 1910 et 6000 en 1912.
Il y a alors plus de 20 fabricants de voitures électriques, proposant 80
modèles différents rien qu'aux États-Unis. On prévoit 30 000 ventes de
voitures électriques pour 1913 (pour un parc existant estimé à 34 000
véhicules électriques). Les prix varient de 850 à 5500 dollars (une maison
confortable coûtait 5000 dollars).
Hélas pour la voiture électrique, Ford met en place le Taylorisme
(amélioration de la productivité pour produire à moindre coût), permettant
de passer le prix de la Ford T de 850 à 600 dollars en 1912, puis le baissera
progressivement pour atteindre 260 dollars en 1925, arrêt du modèle de Ford
T.
Ce n'est pas l'autonomie qui va tuer la voiture électrique, c'est son prix. Le
moteur à explosion, de par ses améliorations, va empiéter sur le marché du
véhicule électrique jusqu'à le remplacer (le moteur à essence étant plus
polyvalent, pouvant sortir de la ville), alors que jusqu'à présent le moteur
à essence était vu comme un pis aller pour les longues distances que le
moteur électrique ne pouvait assumer.
Le moteur électrique se développe, entrainant ... la mise au point du
démarreur électrique par Charles Kettering en 1911, fondateur de l'entreprise
Delco. Il élimine ainsi le dernier défaut de la voiture à essence, la
difficulté de démarrage à la manivelle pour les femmes, pour lesquelles
jusqu'alors étaient faites les voitures électriques (pas de bruit, pas de
démarrage à la manivelle, pas de projection d'huile ni d'odeurs d'essence),
la publicité insistant sur cette facilité et donnant au final l'impression
que c'est des bagnoles de gonzesses, au contraire des voitures à essence avec
leur difficulté d'emploi, leurs pannes régulières, les trépidations, la
vitesse et les longues distances , bref, des engins virils et poilus (un peu
comme windows, où il faut toujours avoir les mains dans le cambouis et passer
des nuits blanches pour essayer de gagner quelques chevaux et au final en
perdre, et Linux Ubuntu, un système efficace et fiable où il suffit
d'utiliser l'ordinateur).
La voiture à essence est désormais à égalité de simplicité d'utilisation
avec l'électrique (restera l'embrayage, mais la boite auto remplacera vite cet
inconvénient).
De même, aux États-Unis le pétrole devient tellement peu cher (suite à la
découverte partout dans le monde d'immenses réserves de pétrole) qu'il
serait stupide d'investir dans une voiture électrique.
Dans ce contexte, les ventes de véhicules électriques régressent dès 1913
et la plupart des constructeurs font rapidement faillites.
La voiture à essence a définitivement assis sa place.
Disparition complète des voitures à vapeur. Et contrairement aux voitures électriques qui ne sont guère mieux loties cette année-là, on n'en entendra plus parler...
C'est quand on fait un historique remontant jusqu'à notre époque qu'on se
rends compte qu'on est déjà dans l'histoire, et que demain ce "Et demain?"
sera déjà du passé!
Le problème de base de la voiture électrique, c'est que les acheteurs
n'ont pas envie de devoir gérer leur itinéraire du lendemain, d'avoir peur de
tomber en rade loin de tout, et quand ils achètent veulent un produit qui
satisfasse au moins 150% de leur besoin (voir nos ordinateurs, ils ne sont
exploités qu'à 10% de leur capacité), donc un produit qui satisfait à 80%
de leur demande (80% des déplacements dépassent moins de 30 kms, les 20%
restants c'est pour partir le week-end) ne marchera que chez une poignée de
personnes qui ont compris qu'une deuxième voiture est nécessaire, et qui
savent que 300 euros pour la voiture à mazout ça peut suffire sous la forme
d'une bonne vieille BX.
Autre chose aussi, pour qu'une innovation s'impose, il faut beaucoup
d'avantages pour changer totalement le marché. Mais le moindre inconvénient
prends facilement le pas sur les nombreux avantages. La peur de la panne sèche
électrique par exemple, surtout que plus le produit est cher, plus on lui en
demande (comme les monospaces où l'on paye un supplément pour une modularité
presque jamais utilisée).
Bref, le succès de la voiture électrique se prédit grâce à ses nombreux
avantages objectifs (plus de 80 % des besoins de déplacement) et son échec
par des raisonnements subjectifs (on prévoit le cas où on veut aller à la
mer, 2 jours de trajet par an uniquement).
Autre arrêt, le coût de la VE, souvent augmenté pour plumer les bobos prêts
à donner de l'argent dans l'amélioration de leur environnement. Pas mal de
voitures sont là pour générer des tunes, et forcément déçoivent le
vendeur et l'acheteur.
En parlant du prix, il faudrait que le VE soit 15% inférieur au prix d'un
modèle équivalent essence pour qu'il soit acheté. Or, il est en général
15% plus cher, soit 30 % d'écart avec le prix pour que ça marche. Une voiture
électrique à 5000 euros ferait un carton.
Enfin, les batteries, qui coûtent quasiment le prix de la voiture neuve,
brident l'autonomie et la charge utile, et sont mortes en 100 000 kms ou 5
ans.
On pourrait après parler du fait que 80% des pannes actuelles sont dues au
moteur. Le moteur électrique durant plus d'1 millions de kilomètres, contre
200 000 kms pour son homologue thermique, réduirait 75% des emplois liés à
la réparation automobile, principale source de revenus des
concessionnaires.
L'inertie aussi posée par l'ensemble du réseau pétrole (pétroliers, états,
etc.) s'opposant à tout nouveau changement.
Les revenus générés par le pétrole seront difficilement récupérables sur
la voiture électrique.
Il y a même des désinformations relayées au plus haut niveau, expliquant
qu'au niveau écologique la voiture électrique est beaucoup plus polluante, en
omettant de préciser qu'il prennent des petites voitures essences consommant
moins de 3 l aux cents (chose non vérifiée dans la réalité) pour les
comparer avec de l'électricité produite par des centrales à charbons des
années 1920, très polluantes. Évidemment sans prendre en compte le bilan
carbone pour obtenir un litre d'essence, et sans parler du fait qu'une voiture
électrique avec ses batteries est 57% moins polluante à produire.
En fait, ces chiffres sont complètements faux, si on considère des centrales
à charbon actuelles (sans filtres à particule en sortie de cheminées, alors
que c'est plus facile d'en mettre un à cet endroit plutôt qu'au cul de 20
millions de véhicules...), on aurait aux Etats-Unis, si tous les véhicules
étaient remplacés par des électriques au rendement actuel et avec une
recharge sur le réseau actuel (peu d'éoliennes et panneaux photovoltaïques),
une réduction de 96% des émissions d'hydrocarbures, 99% de monoxyde de
carbone, 67% d'oxyde d'azote ( pluies acides) et une augmentation de 203 %
d'oxydes de souffre et 122% de particules (ces 2 polluants dus au charbon
pouvant être "facilement" piégés en sortie). En France, tous les polluants
sont au moins réduits de moitiés : Hydrocarbures et CO seraient en diminution
de 99%, 91% d'oxyde d'azote en moins, 58% d'oxyde de souffre en moins, et 59%
de particules en moins. Donc rassurez-vous, la logique est bien respectée et
la voiture électrique est vraiment écologique!!!
Dans le même temps, beaucoup ont essayés depuis la présidence de Bush début
2000 d'expliquer d'abord que le réchauffement climatique n'existait, cela
jusqu'en 2008 et la fin du mandat de W Bush, puis après une reconnaissance
publique du phénomène, on a vu début 2009 jusqu'à mi-2010 une horde de
farfelus, un livre de Claude Allègre, s'en prenant au rapport du Giec
(Groupement d'analyse des modifications climatiques) expliquant que le
réchauffement climatique n'est dû qu'au soleil et pas au CO2, chiffres à
l'appui (d'ailleurs, le taux de CO2 est le même toute l'année, pourtant il
fait quand même froid en hiver!). Sauf que ces chiffres s'appuient sur les 100
dernières années, exceptées 50 années qui ne correspondaient pas à leur
théorie!!! Si l'on regarde les courbes de températures moyenne des 110
dernières années de météo France, on voit bien que toutes les températures
depuis 1996 sont systématiquement très supérieures à la moyenne (et encore,
cette moyenne, si on la prends avant 1996, elle a quelques degrés de
moins...). De plus, la température n'est jamais autant montée ces deux
dernières années, pourtant, le soleil n'a plus aucune activité depuis 2
ans...
Début juillet 2010 des rapports d'enquêtes ont montrés qu'en effet, l'homme
est bien responsable du réchauffement et que le Giec n'avait pas fait
d'erreurs. Mais maintenant que la foule est persuadée du contraire (on
préfère accepter des grosses conneries pour continuer à polluer sans états
d'âmes), elle va mettre 10 ans à se rendre compte qu'on ne relâche pas
impunément dans l'atmosphère en moins de 100 ans des milliards de tonnes de
CO2 qui ont mis des millions d'années à être enfouies...
Mais je vais pas m'étendre plus sur le sujet, on y passerait des heures et
c'est souvent le piège dans lequel tombent les articles sur la voiture
électrique, où on passe plus de temps à la justifier qu'autre chose.
Autre frein à la voiture électrique :
La continuité n'est pas assurée : la limitation de kilomètres interdit à la
voiture électrique d'être utilisée comme une voiture à essence. Il faut
jouer sur la complémentarité.
La pile à hydrogène a un bilan énergétique défavorable, et ne devrait pas
être la solution. Le groupe électrogène à carburant devrait faire le
compromis pour motoriser sur les lointains kms.
Mais ce qu'il faut savoir, c'est qu'une technologie éternellement
émergente comme la voiture électrique, à échec répétés, n'est pas
forcément synonyme de non viabilité.
Ce qu'on peut dire en cette fin d'année, c'est que le marché de l'électrique semble bénéficier d'une réelle volonté de certains constructeurs comme la Nissan Leaf ou la chevrolet Volt. Echec complet de Toyota - PSA avec leur I-Miev et son très cher contrat de location, de même que les Renault à sortir assurément. Mais la montée du prix du pétrole, suffisamment rapide pour que le consommateur ne s'y habitue pas, la baisse du pouvoir d'achat et le diesel qui doit devenir plus cher que l'essence, avec sa probable disparition d'ici 2020 suite à un scandale du genre amiante (enfin, ça ne fait que depuis 1980 qu'on sait que c'est cancérigène, pour l'amiante depuis 1900 les assurances ne voulaient plus assurer les risques et scandale en 1995, ça peut être repoussé à 2040, le temps qu'on trouve une solution pour les camions, tracteurs, etc.).
Un travail de malade pour recenser et tenir à jour l'évolution des véhicules électriques, allez faire un tour (enfin, façon de parler, il faudrait plusieurs mois...) sur l'excellent site de P.Boursin : http://philippe.boursin.perso.sfr.fr/velec/velec.htm
à suivre...