E-Fan : Airbus abandonne son projet d’avion électrique

Projet mort né dès le départ.

On ne met pas des turbines sur un avion lent. Ce qui permet le meilleur rendement propulsif, c’est une hélice du plus grand diamètre possible (rendement de 85 à 90 %) et pas une turbine de faible diamètre et à grand pas (nécessaire pour absorber la puissance – au mieux 40 % de rendement). Si on avait mieux que l’hélice, elle aurait disparu depuis longtemps.

La propulsion électrique est aujourd’hui très loin d’être adaptée à l’aviation, où on recherche le poids minimal. Et à mon sens elle ne le sera jamais. à moins de découvrir des matérieux qui n’existent pas dans la table de Mendeleïev.

On connait aujourd’hui tous les couples élecrolytiques possibles. Et le meilleur d’entre eux a une densité énergétique 8 fois supérieure à celle des carburants fossiles. Même en considérant le rendement du moteur électrique 3 fois plus élevé que son équivalent thermique, à capacité égale, les batteries seront toujours 2,5 fois plus lourdes que le le carburant équivalent. A la louche.

A titre d’exemple, un DR400 (l’avion le plus répandu dans les aéroclubs français) peut emporter 136 kg de carburant pour 5 heures de vol à 75 % de la puissance (soit 135 cv sur arbre). Pour faire la même chose, il faut un moteur de 100 kW, soit 500 kWh produits pour un vol. On peut donc tabler sur 550 kWh de batterie à emporter. Même avec une batterie Lithium Air, on arrive à plus de 320 kg de batterie.

Et je ne prends pas en compte les capacités de décharge des batteries. Parce que contrairement à une voiture qui développe rarement plus de 50 cv sur arbre, un moteur d’avion tourne en permanence à puissance élevée. Ca demande donc une batterie capable de tenir un fort taux de décharge continue.

Sachant qu’en plus il est impossible de moduler ce poids pour l’adapter à la charge utile à emporter comme on le fait avec l’essence (on emporte moins d’essence pour plus de passagers, plus de bagages ou plus de performance si la température est élevée, la piste courte ou à altitude élevée, là où les performances aérodynamiques diminuent).

Toujours sur le DR400, 610 kg à vide + 320 kg de batterie, ça ne laisse que 170 kg pour les passagers et les bagages (1100 kg de masse max). Donc en pratique on passe d’un avion capable d’emporter 4 passagers et 50 kg de bagages à un biplace avec seulement 20 kg de bagages.

Et problème supplémentaire, c’est que les batteries qui permettent ce type de performance sont les batteries lithium oxygène. Leur particularité est de s’alourdir au fur et à mesure de la décharge étant donné que les atomes d’oxygène viennent se combiner aux atomes de lithium. Il n’y a pas de mystère, si ces batteries sont relativement légère, c’est parce qu’elles n’embarquent pas d’électrolyte, et qu’elle le prennent dans l’air ambiant.

On devrait donc avoir une structure renforcée, donc plus lourde, pour permettre des atterrissages (là où les contraintes sont plus élevées) à des masses plus élevées que la masse de décollage. alors que justement beaucoup d’avions ont une masse autorisée à l’atterrissage plus faible pour alléger la structure (1050 kg pour le DR400 au lieu des 1100 au décollage).

Le seul intérêt d’un moteur électrique est son insensibilité à l’altitude, tandis qu’un moteur thermique atmosphérique perd de la puissance (en gros 75 % max à 8000 ft / 2500 m). Mais vu que sur un avion léger on monte rarement à haute altitude, cet avantage n’en est pas un.

L’avenir démontrera certainement que la propulsion électrique est viable dans certaines applications (voitures ou navires là où le poids n’est pas trop un problème), mais que les carburants liquides resteront utilisés en aviation là où aujourd’hui aucune technologie ne permet de les remplacer efficacement (et où il existe une limite physique, indépendante des progres technologiques, à l’utilisation des batteries).

Reste à jouer sur l’origine de ces carburants liquides.

Et que va devenir ce magnifique proto? Au musée des occasions manquées? Ou alors revendu à vil prix? Dans ce cas il pourrait au moins faire un heureux…