La transmission électrique prend toujours davantage d’importance auprès des machines de chantier. Les projets d’Avesco et d’ecovolta en cours concernent la transformation de la transmission diesel en transmission électrique de six machines de chantier. La division de l’entreprise technologique ecocoach AG de Brunnen SZ est spécialisée dans l’électrification de véhicules dans l‘industrie. E
covolta développe et produit, par ailleurs, les batteries installées.
Une pelle hydraulique Cat 320 (23,5 tonnes), trois mini-pelles avec respectivement 1,8 tonnes et une chargeuse sur pneus Cat 930M avec un poids en ordre de marche de 14 tonnes sont les autres machines concernées par une telle transformation. Cette dernière interviendra pour la manutention de matériaux dans une installation au biogaz.
La transmission électrique fait partie du futur dans ces domaines
«La question la plus importante à laquelle le client doit réfléchir avant d’entamer un projet d’électrification est la suivante: Une telle machine, est-elle appropriée aux exigences de mon entreprise, respectivement de mon domaine d’activités?», affirme Paul Hauser, Chief Technology Officer ecovolta. Il s’agit, en l’occurrence, d’engager la machine là où les avantages de l’électrification auront le plus d’efficacité. Hormis les frais d’exploitation avantageux (voir au bas), le profit se situe essentiellement dans son fonctionnement silencieux, sans gaz d’échappement, ni de particules de suie. Cette machine est, entre autres, très efficace dans l‘aménagement intérieur, dans l’environnement d’institutions, tels que les hôpitaux, les jardins d’enfants et les parcs ainsi que dans les entreprises de recyclage et, de manière générale, dans la manutention de matériaux, dans la construction de tunnels ou de tranchées souterraines.
A la question, si la transmission électrique fait également partie de l’avenir des machines de chantier, Paul Hauser répond: «Définitivement, oui – dans les domaines d’applications qui se prêtent aux machines électrifiées.»
Frais d’exploitation en comparaison
Les frais d’exploitations sont abordables. Ils se situent à près d’un tiers des frais d’exploitation des machines dotées d’un moteur à combustion. Ceci, en raison du haut rendement et du fait que le courant est plus avantageux par heure de marche que le diesel. Les travaux d’entretien sont, en grande partie éliminés, étant donné la suppression de composants exigeant beaucoup d’entretien, comme les courroies trapézoïdales ou le système de lubrification et du fait que la transmission n’est soumise qu’à une usure minime. «En gros, on peut affirmer que les surcoûts engendrés par l’électrification s’amortissent après quatre ans. En fait, cette valeur dépend de facteurs, tels que le prix du diesel et les heures de marche effectuées», affirme Paul Hauser. On dit en général: plus qu’une machine fournit d’heures de marche par an, plus la transmission électrique se rentabilise rapidement.
Un bémol: L’autonomie
Selon Paul Hauser, le bémol dans la génération actuelle des machines de chantier électrifiées se situe au niveau de l’autonomie. Pour pouvoir utiliser une pelle toute une journée, par exemple, elle devrait, soit être rechargée une heure environ durant la pause de midi par alimentation au réseau électrique ou, tout au moins, être raccordée au réseau par phases durant le travail. Le remplacement d’un lot de batteries n’est pas, sans autres, possible.
Paul Hauser: «Il est extrêmement important de clarifier préalablement si le projet d’une entreprise de construction est réalisable avec ces restrictions.» En revanche, la transmission électrique joue tout ses atouts partout là, où les travaux sont effectués sur un terrain gérable. A savoir: Les services d’entretien communaux, les scieries, les usines de compostage, les centres de recyclage, la manutention de composants en acier, les transports dans les exploitations agricoles etc.
Les travaux, exigeant une très haute puissance ou qui sont effectués aux endroits où aucune possibilité de chargement n’est à disposition durant la journée, ne sont pas indiqués pour les machines électrifiées, du moins dans un proche avenir. Hauser parle «des dix prochaines années». Ce sont, par exemple, les carrières et les terrains de construction situés dans des régions plutôt isolées. Pour de telles applications, il faut attendre un seuil d’évolution subséquent dans le développement des batteries.
Technologie des batteries
Les machines électrifiées perçoivent le courant depuis des batteries que la maison ecovolta fabrique elle-même. Ces soi-disant batteries de traction sont des batteries standards qui peuvent être couplées en parallèle ou en sérielle. Ceci permet d’atteindre la tension et la capacité nécessaires avec flexibilité. La machine de chantier sera équipée du nombre de batteries en fonction de l’énergie requise. Par exemple, une mini-pelle de 1.8 tonnes sera dotée d’une batterie de traction avec 15 kilowattheure, tandis qu’une grande chargeuse sur pneus sera équipée de 20 batteries avec au total 300 kilowattheure. Du point de vue de l’encombrement, ceci n’est pas un problème, car une batterie standard avec 15 kWh mesure tout juste 52 x 22 x 44 cm. Etant donné que la batterie est le composant individuel le plus coûteux dans une machine de chantier transformée, les batteries standards interconnectées procurent des avantages de coûts considérables par rapport aux solutions de batteries qui sont individuellement développées, par exemple pour une entreprise ou un type de véhicule. Paul Hauser: «De telles ‘productions de séries’ n’apportent pas davantage de puissance et renchérissent la transformation d’une machine de chantier de près d’un facteur dix.»
Sources d’énergie pour les batteries: Potentiel encore inexploité en Suisse
D’où le courant doit-il provenir avec lequel les batteries sont chargées? Essentiellement du réseau électrique, dans bien des cas. Cependant, il existe du potentiel pour des sources d’énergie alternatives en Suisse: De grandes surfaces de toit ne sont pas encore équipées d’installations photovoltaïques, des installations au biogaz sont une autre source d’énergie. La solution miracle consisterait à exploiter ses propres machine avec du courant produit soi-même, tout en ayant conscience qu’une partie de l’énergie devra être puisée du réseau durant un certain temps encore.
ecovolta: De la machine agricole à la machine de chantier électrifiée
ecovolta (une division d’ecocoach AG) fabriquait en été 2018 sa première machine de chantier transformée sur la transmission électrique, une mini-pelle. Les premiers projets d’électrification avaient été réalisés par ecovolta sur des machines agricoles. Entretemps, l’entreprise dont le siège social se situe à Brunnen SZ, reçoit également des demandes issues de pays étrangers européens. La plupart des demandes de transformations enregistrées par ecovolta proviennent du secteur communal. Les machines sont engagées partout là, où le travail doit se faire de manière silencieuse ou sans gaz d’échappement, soit à proximité d‘hôpitaux ou sur des places de jeux et des parcs, par exemple.
