Comparatif
Accumulateurs : Une batterie de tests
LA PROBLEMATIQUE
des batteries est encore bien souvent reléguée au second plan par une majorité de plaisanciers : non prioritaire, compliqué, histoire de spécialistes, ou tout simplement pas indispensable puisque la propulsion principale reste bel et bien la force d’Eole. Ce constat ne semble pourtant plus d’actualité. Nos voiliers sont en effet de plus en plus énergivores avec leurs appareils électroniques embarqués (cartographie, ordinateur, pilote, récepteur météo, instruments divers) et leur recherche du tout confort (réfrigérateur, éclairage, audio, chauffe-eau, guindeau…). D’autre part, la présence généralisée de moteurs in board sur les voiliers à partir d’une certaine taille impose de posséder à bord un parc batteries adéquat pour au minimum assurer son démarrage. Face à de tels besoins, pas de surprise possible, la facture énergétique est forcément salée… Heureusement pour nous, le progrès technique n’a pas oublié l’univers de l’accumulateur.
TOUJOURS PLUS DE PROGRES
Hier, rappelez-vous, nos bonnes vieilles batteries transpiraient encore le sulfate de plomb, laissaient s’échapper quantité d’acide au moindre coup de gîte tout en étant incapables de limiter leur auto-décharge (environ 30% de perte naturelle d’énergie par mois). Aujourd’hui, tous les modèles proposés restent secs et ce, quelles que soient leur longévité et les conditions de navigation rencontrées. Elles ont aussi acquis une autonomie ou capacité nominale et une durée de vie (nombre de cycles) plus importantes et un poids toujours plus raisonnable. Le tout bien évidemment en s’abstenant de perdre inutilement trop d’ampères au repos. Pour autant, la batterie idéale pouvant répondre en même temps à toutes les exigences de votre consommation n’existe toujours pas… C’est pourquoi une réflexion en amont est indispensable avant de s’équiper. Il s’agit tout bonnement de réaliser son propre bilan énergétique. En effet, on n’investira pas dans la même taille de parc batteries et dans telle ou telle technologie si l’on navigue au long cours, quelques semaines par an, ou à la journée. Et que l’on aime prendre la mer suréquipé en mode tout confort ou comme au bon temps de la marine à voile… Première étape de ce bilan : faire un tour du propriétaire pour inventorier la totalité du matériel électrique utilisé en relevant au cas par cas la puissance nécessaire à son fonctionnement. Les valeurs, généralement indiquées sur les appareils, sont exprimées en ampères ou bien en watts. Dans un deuxième temps, l’énergie consommée en est déduite en estimant la durée d’utilisation de chacun des appareils sur une période de 24 heures. Afin de prendre en compte le cas le plus critique, ce bilan sera réalisé de préférence pendant une période de navigation où l’énergie consommée est la plus importante. A titre d’exemple, un ordinateur portable développant une puissance de 60 watts équivaut à une consommation de 5 Ah [puisque P (nombre de watts) = I (nombre d’ampères) x U (volts)]. Pour un temps d’utilisation établi à 4 heures par jour, on aura besoin d’être alimenté par 20 Ah à une tension
de 12 V (alimentation standard sur un voilier). Une fois cette équation magique en tête, le monde de l’énergie paraît soudainement beaucoup plus abordable et les exercices d’algèbre de notre jeunesse nous reviennent avec plaisir ! Quelques calculs plus loin, on a pu établir une comptabilité sérieuse de ses besoins en énergie. Autre point important, la détermination de la taille du parc batteries sera également dépendante de son aptitude à accepter sur le long terme des décharges de 50% de sa capacité totale. Plus vous imposez des décharges profondes à vos batteries et plus l’espérance de vie de ces dernières est limitée dans le temps. Pour un bilan énergétique donné, il faudra donc se donner une marge de sécurité correspondant au double de celui-ci. Plus concrètement, avec un besoin énergétique s’élevant à 200 Ah, il est généralement nécessaire d’opter pour une capacité totale de 400 Ah. Cependant, cet usage est de moins en moins pertinent avec le développement des batteries gélifiées ou AGM qui supportent des décharges allant jusqu’à 80% de leur capacité sans perdre pour autant
en efficacité dans le temps. Avec la technologie au lithium, il est même possible de décharger complètement sa batterie tout en gardant un fonctionnement optimisé de cette dernière. On n’arrête pas le progrès ! Autre règle incontournable, pour des raisons de sécurité et de bon sens : la mise en place de deux parcs batteries, dont l’un est dédié au moteur et l’autre utilisé uniquement pour la servitude. Une utilisation marine nécessite en effet une batterie en mesure d’accepter des décharges profondes (intensité maximale) comme pour le démarrage d’un moteur. Mais aussi une batterie capable, sur une longue période, de restituer une faible intensité pour alimenter un pilote automatique ou des feux de navigation par exemple.
QUATRE TECHNOLOGIES DIFFERENTES
A noter qu’il existe des modèles dits de type « dual » permettant d’allier les deux performances, mais dans le cadre d’un investissement durable, rien ne vaut une véritable spécialisation avec une batterie adaptée à chaque effort demandé (cf. encadré). Quatre grandes familles se dégagent en définitive sur le marché des batteries. Du plus ancien modèle au plus récent, on trouve les batteries fermées à électrolyte liquide, les gélifiées, les AGM (électrolyte liquide avec séparateurs en fibre de verre compressés) plates ou spiralées, et enfin les lithiums qui pourraient devenir, à terme, leaders du marché. Chacune d’entre elles a des caractéristiques et des capacités de décharge et de recharge spécifiques liées à sa technologie de fonctionnement. Nous avons donc réuni des modèles de chaque famille et de capacité proche (toutes les mesures à venir ont été rapportées pour des capacités de batterie de 100 Ah) afin de pouvoir les comparer. Sauf pour les batteries liquides qui peuvent être utilisées plus efficacement en mode démarrage que servitude, les autres accumulateurs relèvent plutôt du dernier mode d’utilisation (traction ou servitude) même si les différences tentent à s’estomper. Les tests se sont déroulés sur quatre jours dans l’atelier de la société Seatronic à Saint-Malo autour de trois axes : une décharge rapide à l’aide de quatre résistances d’un Ohm chacune (environ 45 Ah de débit), une décharge lente (11,12 Ah) et une recharge accélérée sur un chargeur de 60 A. Dans un souci de transparence, des professionnels de chez Uship et de la société Marine Batterie Système, basée à Lorient, étaient également présents au démarrage des essais. Résultat des courses, les différences restent faibles entre les modèles de technologie identique. On note en revanche de réels contrastes d’une famille à l’autre… Pour vous faire une idée plus précise, reportez-vous à nos graphiques et encadrés.