C. LES LIMITES DES APPLICATIONS DE LA PROPULSION 100 % ÉLECTRIQUE
En raison des contraintes liées à la faible densité énergétique des batteries, il est aujourd'hui difficile d'envisager un avion entièrement électrique capable d'emporter un grand nombre de passagers sur de longues distances.
De plus, les contraintes de sécurité liées à l'électrification et l'absence de recul dans ce domaine ont pour conséquence un processus de certification allongé.
Par ailleurs, un avion vole en général 25 à 30 ans, alors que la durée de vie de batteries au lithium est en moyenne 10 ans et pourrait être plus courte dans l'aviation en raison des contraintes d'utilisation spécifiques précédemment évoquées. Ces batteries devront donc être remplacées à plusieurs reprises durant la vie d'un avion.
Enfin, comme pour l'utilisation d'automobiles sur autoroute, la présence de bornes de recharge rapide dans les aéroports sera indispensable au développement des avions à propulsion électrique.
Trois solutions de recharge sont envisageables70(*) : des chargeurs fixes de puissance variable, de quelques dizaines à quelques centaines de kilowatts, sur les aires de stationnement des avions ou sur des aires dédiées au stationnement de longue durée, qui permettraient de les recharger durant leur temps de rotation ; des chargeurs mobiles, distribuant de l'électricité stockée dans des batteries ou produite par une pile à combustible à partir d'hydrogène ; le remplacement des batteries vides par des batteries rechargées, ou « battery swapping », ce qui pourrait renforcer les problèmes de certification compte tenu des conséquences potentielles d'un tel échange.
D. SAFRAN, ACTEUR MAJEUR DE LA PROPULSION ÉLECTRIQUE
L'avance prise par le motoriste français Safran dans l'aviation électrique se traduit par son omniprésence dans les projets innovants en France comme à l'étranger. Sa filiale Safran Electrical & Power se positionne sur l'ensemble de la chaîne de propulsion avec la gamme de moteurs ENGINeUS, les batteries GENeUSPACK et le système de gestion de puissance GENeUSGRID.
Safran propose trois moteurs de capacités différentes, adaptés à plusieurs segments du marché : un moteur de 50 kilowatts pour les avions de tourisme, un moteur de 100 kilowatts destiné à des avions de quelques places et un moteur de 750 à 1 000 kilowatts qui permettra d'équiper des avions d'une dizaine de places.
Ces moteurs intègrent l'électronique de puissance, ce qui permet de supprimer des câbles et des filtres, donc de réduire la masse de la chaîne de propulsion. En plus d'un système de détection des courts-circuits, un système de gestion de la batterie mesure l'état de charge pour éviter l'emballement thermique, et des protections adaptées sont mises en oeuvre pour les équipements haute tension, de 500 à 800 V.
Safran vise une certification de ses moteurs par l'EASA en 2024 et a déjà signé des accords avec plusieurs constructeurs d'avions électrifiés français et étrangers.
* 70 Feuille de route de décarbonation de l'aérien, FNAM, France Hydrogène, GIFAS, UAF, UFE, UfipEM, mars 2023