Le marché des VTTAE (Vélos Tout Terrain à Assistance Électrique) explose. Les distributeurs proposent des produits avec des grandes différences de niveau de qualité. Compte tenu de l’investissement que cela représente, il est bon de savoir ce que l’on achète. Le produit est technique et il est important de maitriser quelques notions pour bien acheter son vélo. Nous résumons ci-dessous tout ce que vous devez savoir avant de sortir votre carte bancaire.
La batterie des VTTAE
C’est bien entendu le point clé de l’achat d’un VTTAE : une batterie peu performante alourdira le vélo tout en produisant peu d’assistance et/ou d’autonomie. Elle durera peu de temps.
Les points importants à vérifier :
- Énergie stockée : elle est donnée en Watt Heure et varie entre 400 et 900 Wh. Elle va conditionner l’autonomie mais aussi le poids (à technologie équivalente) et le prix de la batterie
- L’autonomie : elle ne veut pas dire grand-chose, car elle dépend d’un grand nombre de facteurs. Elle est souvent largement exagérée par les fabricants. Il est préférable de se concentrer sur l’énergie stockée.
- Densité : C’est le rapport entre l’énergie stockée et le poids de la batterie. Pour référence, un kilo de batterie doit permettre de stocker 140 à 200 Wh (voir plus bas).
- Durabilité : c’est la capacité de la batterie à durer dans le temps et à supporter un certain nombre de cycles de recharges. Un batterie moyen gamme doit supoorter au minimum 1000 cycles de recharges. Le fabricant Giant indique que ss batteries peuvent subir 2300 cycles.
- Rapidité de charge
- Garantie : certains fournisseurs proposent une garantie sur la batterie. C’est un gage de durabilité. Décathlon garantie ses batteries 2 ans ou 500 cycles. Giant garantie ses batteries 2 ans ou 600 cycles.
- Amovibilité : une batterie amovible facilite et sécurise le stockage et la charge.
- Positionnement : les batteries de VTTAE sont en général placées le plus bas possible sur le vélo pour baisser le centre de gravité
A savoir sur les batteries des VTTAE
Les batteries standard sur les VTTAE moyen et haut de gamme sont en général des batteries « 21700 » en 3,6V 5,5Ah qui sont à aujourd’hui les plus performantes . Elles permettent une densité énergétique pouvant aller théoriquement jusqu’à 300 Wh/kg. Ce sont les mêmes que sur certaines Tesla. Elles sont groupées en série par 10 ou par 15 pour obtenir une tension de 36 ou 48 volt. Cependant, la chimie de ces cellules peut varier, avec une incidence sur leur performance et leur durabilité. Les meilleurs fournisseurs de batteries « 21700 » sont Samsung et Panasonic.
Certaines marques comme « Giant » utilisent des batteries un peu plus imposantes « 22700 » avec une densité théorique à peu près équivalente.
Les modèles bas de gamme utilisent des batteries plus anciennes et moins efficaces comme la « 18650 » qui ne permettra pas d’obtenir une densité maximale supérieure à 250 Wh/kg.
La densité de la batterie est un point important à vérifier avant l’achat d’un VTTAE. Elle est un bon indicateur de niveau de gamme de la batterie. La densité réelle est toujours inférieure à la densité théorique, en particulier en raison du surpoids engendré par le système de gestion de la batterie (pesant de 1 à 1,5 kg). Les meilleures densités réelles se rapprochent de 200 Wh/kg.
La densité énergétique des batteries de VTTAE est rarement donnée, mais se calcule facilement. Il suffit de diviser l’énergie stockée en Watt.Heure (Wh) par le poids en kg. Ex. « Batterie Bosch Powertube 625 Vertical 625 Wh » à 3,6 kg :
600 Wh/3,6 kg = 173 Wh/kg
Si l’énergie stockée n’est pas donnée, il faut la calculer en multipliant la capacité donnée en Ampère.Heure (Ah) par la tension exprimée en volts (V). Exemple pour la « Batterie Décathlon Rockrider Externe DK-11 36V 10.5AH 378WH à 2,5 kg » :
Capacité énergétique = 10,5 AH x 36 V = 378 WH (comme indiqué)
Densité énergétique = 378 WH/2,5 kg = 151,2 Wh/kg
Le moteur et le système d’assistance
Si la plus connue est sans doute Bosch, de nombreuses marques proposent des moteurs de VTTAE : Yamaha, Shimano, Brose, etc. Nous faisons le point ici sur les critères importants à considérer concernant les moteurs des vélos à assistance électrique.
- La tension de fonctionnement : exprimée en volt, elle doit correspondre à celle de la batterie. Elle est de 36 ou 48 v.
- Le couple : c’est la puissance disponible à bas régime ou la force du moteur, indiquée en Newton Mètre qui va conditionner la capacité à assister l’utilisateur en côte ou sur des reliefs accidentés. Elle varie de 14 Nm à 130 Nm.
- La puissance : elle est limitée à 250 W par la législation européenne. Au-delà, le VTTAE rentre dans la catégorie des cyclomoteurs et nécessite une immatriculation et une assurance.
- Les modes d’assistance : il y en a général trois (« Eco » : compense l’inertie du vélo au pédalage, « Normal » ou « Tour, pour une utilisation normale, « Turbo » ou « Boost » : assistance renforcée pour les montées).
- La douceur et progressivité de l’assistance
- Les possibilités de personnalisation de l’assistance via commandes ou application
- Les batteries compatibles
- Le positionnement du moteur : quasiment tous les moteurs de VTTAE sont positionnés dans le pédalier, permettant d’équilibrer les poids, améliorant la maniabilité.
- Le poids du moteur : en général entre 2 et 3 kg.
- Paramètres d’affichage : vitesse, autonomie de la batterie, etc.
Voir les tests sur les moteurs de VTTAE sur GearSCORE.
La récupération au freinage
Alors que le freinage régénératif est la norme sur les voitures électriques, il existe très peu de VTTAE disposant de cette fonctionnalité, en raison de ses nombreuses contraintes sur un vélo : poids, coût, utilisation obligatoire d’un moteur à entrainement direct, etc.
Le cadre
Un VTTAE est soumis à des forces plus importantes qu’un VTT non motorisé, en raison du poids accru et de la puissance supplémentaire apportée. Son cadre est renforcé et donc plus lourd. Les cadres sont proposés en aluminium ou en carbone. Le carbone permet de gagner de 500 à 900 gr et d’obtenir une rigidité accrue. Il est plus cher et plus fragile. La rigidité peut être un inconvénient sur les terrains cassants.
La suspension
Certains VTTAE peuvent être partiellement (fourche avant) ou complètement (fourche avant et amortisseur arrière) suspendus. Ils sont alors appelés « semi-rigides » ou « tout suspendus ». La suspension permet d’amortir le relief améliorant le confort et l’efficacité sur des terrains accidentés. Elle ajoute en revanche du poids et diminue l’efficacité du vélo sur les terrains roulants.
Le poids des VTTAE
La batterie (3 à 4 kg), le moteur (2 à 3 kg), l’électronique, le câblage, le cadre renforcé, rajoutent du poids sur la balance. Les VTTAE qui pèsent en moyenne 20 à 25 kg sont plus lourds d’une dizaine de kilos que les VTT classiques. Les plus légers pèsent entre 15 et 20 kg, au prix de nombreuses concessions, dont la taille de la batterie. Ils ont en général très chers.
L’autonomie des VTTAE
Comme indiqué ci-dessus, l’autonomie théorique, souvent mise en avant par les distributeurs, est une donnée qui n’a pas une grande valeur, car elle dépend de nombreux facteurs (poids du cycliste, dénivelé, prise au vent, température, etc.). Comme sur les voitures électriques, elle est très éloignée des valeurs réelles. Il faut mieux prendre en compte l’énergie stockée par la batterie, exprimée en Wh (voir ci-dessus).