La gamma di soluzioni di motorizzazione elettrica e ibrida copre attualmente gran parte dei bisogni delle imbarcazioni da diporto per potenze da 3 kW a 40 kW (da 6 a 80 CV) (il doppio per un catamarano). Questi valori sono validi se si usa la bassa tensione (48V), ma possono aumentare enormemente se si sceglie l'alta tensione. Rimane l'inevitabile questione dell'autonomia. Risolverlo è complesso, perché dipende da :
- La capacità di immagazzinamento del pacco batterie. Questo è limitato per ragioni di peso e dimensioni, ma soprattutto per ragioni di bilancio. Il prezzo per kWh di una buona batteria al litio è da 800 a 1000 euro.
- La possibilità di produrre energia a bordo: pannelli solari, turbine eoliche e soprattutto idrogenerazione (produzione di energia dall'elica, ma valida solo su barche a vela)
- La possibilità di utilizzare o meno un altro modo di propulsione: la vela.
- La velocità di crociera desiderata (la potenza evolve con il cubo della velocità...)
Il motore elettrico è più adatto alle barche lente
È quindi comprensibile che per le barche a motore, che spesso non hanno molto spazio per i pannelli solari e non possono usare l'idrogenazione, la motorizzazione 100% elettrica sarà più complessa. Sarà più adatto per barche pesanti in dislocamento o semiplananti, piccole derive, piccole barche da pesca o barche da fiume per programmi di navigazione giornaliera.
I motoscafi che richiedono un'alta potenza per poter andare veloce e decollare saranno limitati dal numero di batterie da portare a bordo. Per esempio, per un equivalente di 100 hp / 70 kW. Servono 70 kWh di batteria per un'ora di navigazione a piena potenza, il che significa un costo (circa 70.000 euro) e un peso abbastanza elevato. Una delle possibili vie da esplorare per queste barche è senza dubbio il foil che, sostenendo la barca, potrebbe ridurre notevolmente il consumo.
Per le barche a vela, è molto diverso
La barca a vela è per definizione una barca ibrida: motore + vela. Di conseguenza, il tema dell'autonomia non si pone allo stesso modo, soprattutto perché spesso è possibile avere una produzione significativa affidandosi al fotovoltaico e all'idro-generazione. Diverse configurazioni sono allora possibili secondo il programma e la barca.
Una scelta senza compromessi, 100% elettrico
Su una barca a vela, è possibile scegliere una configurazione 100% elettrica che si basa esclusivamente sulle sue batterie e sulla produzione di energia per navigare. Ma questo richiede un'attenta considerazione se non ci si vuole limitare alle gite di un giorno. Devono essere soddisfatte diverse condizioni:
- Per cominciare, hai bisogno della barca giusta. Una barca che è veloce sotto vela anche con poco vento, e veloce sotto vela per poter idrogenerare, cioè produrre elettricità usando il motore elettrico come idrogeneratore. Il SERVOPROP di OCEANVOLT permette per esempio di iniziare a produrre a 5 nodi e di raggiungere rapidamente 1 kW a 7 nodi. Si tratta di un sistema a passo variabile sull'elica che adatta il passo per la propulsione, l'inversione, ma anche per la generazione idroelettrica. Oggi è la Rolls of the hydrogeneration.
L'idrogenerazione è un punto chiave dell'autonomia. Alternando periodi di navigazione e di motore, l'autonomia è illimitata. Con questo tipo di barca, 5 ore di navigazione possono facilmente coprire il consumo di un'ora a motore. Per un catamarano leggero e veloce, si può anche andare a un'ora di navigazione per un'ora di motore! - Fate un calcolo preciso del vostro consumo a bordo (escluso il motore elettrico) e non usate i grandi consumatori (piastre a induzione, macchina da caffè, verricelli elettrici, congelatore...) se non volete tornare regolarmente in porto.
- Installare il maggior numero possibile di pannelli solari che, anche se non possono coprire il consumo del motore, copriranno almeno il consumo dei servizi di comfort a bordo.
- Avere un programma compatibile liberandosi il più possibile dagli obblighi di tempo e scegliere le proprie fasce orarie e le rotte per favorire la navigazione durante l'idrogenerazione. Contrariamente a quello che si potrebbe pensare, un programma a lunga distanza dove ci si può prendere il proprio tempo è molto più favorevole di una crociera estiva nel Mediterraneo con date di partenza e di arrivo imposte.
Il catamarano a vela, il buon allievo della motorizzazione elettrica
Un catamarano leggero e veloce su cui si possono installare molti pannelli solari (flessibili e rigidi) e che ha 2 motori elettrici per il doppio dell'idrogenazione è la barca ideale per questo tipo di propulsione. Un monoscafo veloce del tipo Salona 450 con 2 motori OceanVolt Servoprop sarebbe anche adatto.
Soluzioni "ibride
1 - La barca elettrica con range extender
Se volete più tranquillità e per estendere la vostra autonomia, potete benissimo installare un piccolo generatore di corrente alternata molto leggero (70 kg) da 4 o 5 kW in aggiunta al motore elettrico. Sarà utilizzato per ricaricare le batterie tramite il caricatore da terra se c'è un lungo periodo senza vento. Il generatore sarà anche utilizzato per tornare in porto a bassa velocità se le batterie sono completamente vuote. La velocità sarà limitata in questo caso dalla potenza del caricatore e del generatore.
2 - La soluzione "dielettrica" con un generatore di 48 V DC
Questa volta si tratta di installare un potente generatore. In questo caso, la potenza del gruppo è scelta per garantire la velocità di crociera desiderata anche quando le batterie sono vuote. Il gruppo alimenterà direttamente i motori con 48 V, l'energia in eccesso ricaricherà le batterie. Si tratta di una soluzione molto flessibile che offre la possibilità di navigare in modalità 100% elettrica, sul generatore o su entrambi, a seconda delle condizioni.
L'esperienza dimostra che il consumo di carburante è ridotto dell'80% rispetto a un motore diesel al 100%. Offre anche la possibilità di avere tutti i comfort moderni a bordo (riscaldamento, piano cottura a induzione, fabbricatore di ghiaccio, compressore subacqueo...) senza far funzionare il tradizionale motore diesel per diverse ore al giorno. Usare il motore entrobordo all'ancora per ricaricare le batterie tramite l'alternatore ha un rendimento molto basso. È anche molto male per il motore (che funziona senza forza)... e per i vicini. Il fastidio è notevolmente ridotto con un generatore, che inoltre funziona sempre a pieno carico.
3 - La barca ibrida in parallelo
Questa è la soluzione che è simile a quella utilizzata nelle auto ibride. Un motore a combustione e un motore elettrico sono combinati. In questa configurazione, il motore elettrico e il motore diesel sono collegati a una trasmissione comune. Un sistema di frizione permette di utilizzare il motore diesel o il motore elettrico o entrambi allo stesso tempo. La soluzione sembra attraente sulla carta, ma funziona solo su barche grandi. Il prezzo e il peso del sistema di frizione non sono ancora adatti alle imbarcazioni da diporto.
4 - Il 50/50 per barche a due motori.
Con una barca a due motori, come spesso accade su un catamarano, alcuni utenti hanno scelto di tenere un motore diesel in uno scafo per le lunghe traversate, e un motore elettrico nell'altro scafo per entrare e uscire dal porto e per la navigazione costiera. Un sistema di ricarica di tipo Integrel permette di utilizzare la coppia disponibile non utilizzata dal motore diesel per caricare il pacco batterie. Il sistema funziona molto bene anche se richiede un po' di pratica per le manovre in porto con due motori che non reagiscono allo stesso modo, e che è necessario aumentare la potenza del motore a combustione per poter far avanzare la barca con un motore mentre si ricaricano le batterie.
