Un consortium d’entreprises suisses construit le plus grand véhicule électrique du monde – en un temps record. Le prototype n’est pas un fragile objet d’exposition pour les salons automobiles mais il est conçu pour le dur travail dans des carrières. Des spécialistes de l’Empa assurent sa sécurité d’exploitation.
Ce sera le plus gros véhicule électrique du monde: 45 tonnes de poids à vide et une charge utile de 65 tonnes – et une batterie d’une capacité de stockage de 700 kWh, soit celle de huit exemplaires du modèle Tesla S. Son conducteur doit grimper neuf marches pour atteindre sa place de travail; les pneumatiques de ce véhicule ont un diamètre de près de deux mètres.
Toutefois tout n’est pas neuf sur ce véhicule : ce monstre électromobile repose sur un dumper usagé de marque Komatsu qui sera entièrement démonté et reconstruit par l’entreprise Kuhn Schweiz AG à Lommis. Le moteur diesel a déjà été enlevé et de la place est créée sur le châssis pour la batterie d’accumulateurs qui servira à propulser ce véhicule au cours de la seconde moitié de son existence.
Perspectives de travail : dix ans en carrière
Dix années de dur travail en carrière attendent le Komatsu HD 605-7 propulsé à l’électricité. 20 fois par jour il transportera du matériau vers la vallée – depuis une carrière située sur les flancs du Mont Chasseral vers la cimenterie de l’entreprise Ciments Vigier SA près de Bienne.
La propulsion électrique présente des avantages décisifs précisément pour ce type de trajets : au lieu d’être dissipée en chaleur dans les freins, l’énergie de freinage sera récupérée par le puissant moteur électrique fonctionnant alors comme générateur qui rechargera les batteries. Si tout se passe bien, le dumper électrique produira à la descente plus de courant qu’il n’en utilisera à la montée. Et au lieu de consommer du carburant fossile, il pourra injecter dans le réseau ce courant excédentaire.
L’exploitant de la cimenterie Ciments Vigier SA consacre un montant à sept chiffres à la réalisation de cette idée apparemment folle.
Deux firmes travaillent à la mise sur roues de ce véhicule : Lithium Storage GmbH à Illnau qui apporte son expérience en matière de véhicules électriques et le Groupe Kuhn qui distribue les machines de chantier Komatsu en Europe. L’Office fédéral de l’énergie (OFEN) apporte aussi son soutien à ce projet.
L’Empa est aussi de la partie : le spécialiste des batteries Marcel Held est responsable de l’analyse de la sécurité. Il évalue le pack de batteries du fabricant chinois Shenzen Westart et procède à l’examen du mode d’assemblage de cet énorme pack ainsi qu’à celui de son système de gestion qui lui provient du fabricant suisse Esoro.
Les caractéristiques essentielles sont déjà connues : le pack de batteries de cet e-dumper pèsera 4.5 tonnes et sera composé de 1440 cellules Nickel manganèse cobalt (NMC).
Jamais jusqu’ici un véhicule terrestre n’avait été équipé d’un pack de batteries aussi gigantesque. « C’est aussi sur les cellules nickel manganèse cobalt que s’est porté le choix des constructeurs automobiles allemands pour leurs voitures électriques de la prochaine génération» déclare Held. Ce qui les intéresse plus particulièrement c’est avant tout comment les batteries réagissent en cas d’accident. Qu’est-ce qui se passe lorsque la batterie subit un dommage mécanique? Si un interrupteur est défaillant et qu’il n’interrompt pas le courant après le processus de recharge? «Certaines batteries se mettent à fumer, d’autres se mettent à brûler », comme le fait remarquer l’expert en batteries Held. « Il est alors décisif que les cellules voisines ne soient pas elles aussi endommagées par le feu ou la chaleur, sinon une réaction en chaîne menace de se produire. » Held procédera à des essais de surcharge sur un banc d’essai de l’Empa et maltraitera aussi l’une ou l’autre des cellules avec une pointe d’acier.
Personne n’a construit jusqu’ici une véhicule électrique d’une telle puissance qui doit maitriser à pleine charge et dans des conditions sévères des pentes allant jusqu’à 13 pour-cent, avec des courant atteignant jusqu’à 3000 ampères pour les batterie, mais aussi des recharges de près de 40kWh lors de chaque descente, et qui est ainsi au bilan un véhicule «énergie plus» (10kWh par trajet). L’excédent d’énergie produit par véhicule et par jour est estimé comme pouvant atteindre jusqu’à 200 kWh. Si ce dumper électrique fait ses preuves, Ciments Vigier SA pourrait exploiter à l’avenir jusqu’à huit de ces véhicules. Kuhn Schweiz AG envisage encore d’autres domaines d’utilisation pour les engins de chantier électriques, par exemple dans la construction des tunnels ou dans les zones d’agglomération sensibles au gaz d’échappement et au bruit.
Copyright: Andreas Sutter, Lithium Storage GmbH
