Avion électrique

philouze33 a écrit:A mon sens l'aéro élec est inéluctable, tout va dépendre des cellules, pour le reste tout est meilleur, à commencer par l'incroyable gain de poids des GMP par rapport au piston (Siemens : 300 cv, 50kg...)

Qu'un moteur électrique remplace un moteur à piston à court terme, pourquoi pas, mais avant de remplacer un turbopropulseur ou un turboréacteur, il va s'écouler un peu de temps (je ne parlerais même pas de l'usage de la post-combustion).

Just pour info un moteur d'A320 développe 120kN ce qui fait un équivalent dans les 35000cv pour 2,2t en terme de poids.
Si on passe au Boeing 777 on est dans la tranche des 120 000cv pour 8t par moteur environ (il y en a 4 par avion).

Et ne pensez pas réduire la vitesse d'un avion commercial, car si il va moins vite il n'est plus rentable. De plus, moins il va vite, moins il vole haut.

La vraie révolution pourrait venir de l'aviation de loisir voir l'ULM.

Cependant, pour être pilote d'ULM, ma première déception quand j'ai essayé un GMP électrique a été le bruit qui est quasi identique au thermique (mais quoi de plus normal puisque c'est l'hélice qui produit 80% du bruit), puis l'autonomie divisée par 5. De plus, dans ces milieux où le nombre est faiblement important, le développement est inversement proportionnel. Du coup cela prend encore plus de temps. Preuve en est 6 ou 7 ans, après, presque rien n'a changé dans le domaine...

Pour info, j'ai un moteur 2t de 28cv pour 20kg et qui coute dans les 1000€. C'est une sacrée équation à résoudre...

Attention, je ne dis pas que c'est impossible, la technologie avance à un rythme qui est bien supérieur à celui que l'on peut prévoir, mais l'aviation est un milieu de niche. Et l'aviation commerciale est hors d'atteinte.

"aviation commerciale" n'est pas synonyme exclusif de turboréacteur et de long courrier.
Il y a pas mal de turboprop à conquérir, de courtes et moyenne distances pour lesquelles le réacteur a un très mauvais rendement.
On en est déjà à 6 ch par kg, mais il n'y a pas de limites atteintes pour l'instant sur de plus gros moteurs simplement parce que le marché de demande pas encore de recherches dans le domaine - ce n'est à mon sens pas le point bloquant.
La cible de remplacement actuelle est clairement le piston et le turboprop.

Si jamais une batt s'améliore d'un facteur 5 comme promis, tout ça va se débloquer comme par magie simplement parce que ce sera rentable de l'exploiter - et pas qu'un peu..

2015 , première traversée de la manche pour un avion électrique:


Il ne reste plus qu'à trouver un Charles Lindbergh pour la première traversée d'une traite de l'Atlantique en 20WW.
(remplacez WW par ce que vous voulez.... faites-vous plaisir )
Après, on passera aux petits avions avec 3 passagers pas trop lourds en 20XX.
(Remplacez XX parce que vous voulez... )
Puis on passera à l'équivalent des DC3 en 20ZZ.
(Remplacez ZZ parce que vous voulez... )
Le premier avion de ligne volant à 900 km/h et 15000 km d'autonomie en 2XYZ.
(Remplacez XYZ parce que vous voulez... )

Un exploit...EasyJet aura un avion de ligne capable de transporter un avion avec 150 personnes à bord avant même qu'un humain seul arrive à traverser l'Atlantique ,tel Charles Lindbergh, avec uniquement des batteries à bord.

Intéressante ta comparaison, sensée nous dégouter à tout jamais de ces visionnaires qui voient pour demain ce qui , si on regarde le passé, s'est déroulé (dans leur tête) en un siècle.

sauf que...
sauf que Lindbergh a traversé en 1927
et que le Dakota dont tu parles (et il avait des précurseurs, nombreux en plus !) a décollé en 1936
Soit même pas 9 ans
Et entre le Dc3 et le premier "vrai" avion de ligne, le constellation, on est en 1943, même pas 7 ans

même pas 16 ans entre l'exploit totalement inconscient de Charly, et les bétaillères qui traversaient l'atlantique quotidiennement. Le tout sans ordinateurs, CAO et tout le toutim.

Les révolutions sont brutales, beaucoup plus qu'on ne les anticipe, et semble t il, beaucoup plus qu'on ne s'en souvient. Arrêtez de faire les rabat-joie, laissez ça aux gens de forum-auto.com please.
Vous êtes des early-users, jouez pas aux réacs quand ça sort de votre domaine pour autant.

Encore une fois une seule chose s'oppose à l'aéro électrique c'est la densité énergétique, et vous savez parfaitement que cette limite tombera

Foly-vi a vidé son verre, même sur le VE il n'a plus rien à dire, il continue juste à tourner en rond sur Nice pour faire du poussé glissé, c'est son hobby !

Mais Philouze33,
Un avion monoplace peine à traverser la Manche en 2015 avec ses batteries mises à rude épreuve. 10 ans plus tard, en 2025 , un avion de ligne est censé transporter 150 personnes sur 540 km.
Déjà ces dix ans sont totalement irréalistes.
Mais ce ne sont pas dix ans qui séparent  ces deux moments , c'est pire que cela. Il faudrait DEJA être en train de commencer à faire des essais de prototypes de moteurs et batteries de cet avion.
Je suis inscrit sur ce forum depuis 5 ans. À l'époque nombreux étaient ceux qui croyaient qu'on aurait des batteries 10 fois plus denses dix années plus tard.
Il ne reste plus que  5 ans pour voir des batteries de 200 kWh et pesant 400 kg, protections comprises. (La rubrique dans laquelle on voyait les promesses de batteries toutes plus mirobolantes les unes que les autres, a été désertée)

philouze33 a écrit:Intéressante ta comparaison [...]
Encore une fois une seule chose s'oppose à l'aéro électrique c'est la densité énergétique, et vous savez parfaitement que cette limite tombera

Bonjour Philouze33,

Tu as raison, le pb n°1 c'est effectivement la densité énergétique.
le n°2, compactage des moteurs elec vs un réacteur qui sort 5MW
le n°3 c'est l'atterrissage full masse
le n°4 c'est la batterie capable de cracher 5MW et de se recharger en une heure

Pour le pb n°1 :
[Vous devez être inscrit et connecté pour voir cette image]
A ma connaissance, la densité énergétique d'une batterie ne risque pas de changer drastiquement tant que le batterie Li-Air n'est pas au point:
pour mémoire, la recherche sur le Li-air qui avait le vent en poupe en 2005/2010 ne semble plus aussi prometteur et les experts (Jean-Marie Tarascon, prof au Collège de France et directeur de la prospective batterie RS2E) s'accordent à dire que l'on ne sortira pas du Li-ion avant longtemps (10 ans)

Il suffirait d'en rester là pour démontrer que l'annonce d'EasyJet est purement un effet d'annonce, reste quand même les autres problèmes. Attardons nous sur le 2:

Pb n°2 : Un réacteur CFM-56 c'est 2 tonnes, pour 5MW, je viens de voir les derniers moteurs justement pensé pour l'aviation : [Vous devez être inscrit et connecté pour voir ce lien] c'est du 5KW au kg donc, cela ne semble plus être un problème

Pb n°3 : Atterrissage full mass. Là, soit on change les infrastructures (pas crédible), soit on réduit la vitesse de décroché de l'avion, celle ci dépendant de la masse et de la surface de l'aile. On aura au choix, des avions moins gros ou des ailes plus grandes (=> on vol moins vite)

Pb n°4 : Je n'ai pas les connaissances batterie suffisante mais cela semble aussi une limite complexe : Regardez la taille des câbles de charge batterie pour assurer un pauv' 40 KW, imaginez avec celui de 5MW...

philouze33 a écrit:"aviation commerciale" n'est pas synonyme exclusif de turboréacteur et de long courrier.

Entièrement d'accord, mais... quel volume (que ce soit en nombre d'appareil ou même en terme financier) cela représente t il ?

ATR a vendu 36 avions en 2016.

Comment imaginer qu'une société comme celle-ci puisse investir dans un projet d'avion électrique dont elle n'est même pas sure, d'en vendre 1 seul ?

Et effectivement Floy-vi a raison sur au moins un point, le temps que cet avion soit développé, puis testé, puis certifié, car une certification d'avion ce ne sont pas 3 crash-test, il va se passer un paquet de temps avant que ce soit viable.
Et avant que l'on fasse un Paris Londres avec Easyjet en avion électrique...

Je ne dis pas que ce n'est pas possible, j'ai moi même volé en électrique. Je suis convaincu que l'on va y arriver. Mais le marché du piston est déjà très étroit, celui du turboprop l'est encore plus.

Et n'oublions pas les infrastructures au sol. Est-ce qu'un aéroport comme Mulhouse va aller investir dans un service de recharge de batterie sous moins de 10 ans ? Je suis très dubitatif.

Peut être les batteries à Flux Redox. Dans ce cas on n'est plus limité par la densité energétique de la batterie elle-même, il faut stocker les réactifs dans les ailes comme pour le carburant actuel. Certainement la puissance débitée sera limitée par le débit de liquide possible (et les pompes nécessaires consommeront un peu), mais on peut peut être compenser par un grand nombre de batteries en parallèle. Pourquoi pas une batterie par propulseur, en l'associant localement on réduit les pertes joules.
[Vous devez être inscrit et connecté pour voir ce lien]
(je n'ai pas vérifié si ça se tenait au niveau du volume et poids nécessaires)

Sinon il y a toujours l'avion à hydrogéne, utilisé comme carburant en combustion en le produisant par electrolyse. On sait que ce n'est pas très efficace énergétiquement mais ce serait un choix fait consciemment pour gagner sur les autres tableaux. Au niveau pollution ça ne doit quand même pas être neutre, les hautes températures des réacteurs devant tout de même produire des oxydes d'azotes .
[mode Gaston Lagaffe on ]
"he oui, mais si on crashe ?"
[mode Gaston Lagaffe off ]
Dans ce cas les passagers survivants seraient d'abord congelés par les éclaboussures d'hydrogène liquide avant d'être flambés ou explosés après regazéification et contact avec les moteurs encore chauds. Remake du Hindenburg.

En fait le plan d'Easyjet consiste depuis le début à lancer une vague idée mal définie, et ensuite à lire le forum Zoe pro jusqu'à ce qu'on leur trouve la solution technique qui permettra de la réaliser...
C'est la nouvelle mode, on doit appeller ça le "crowd thinking"

Passant_Mbr a écrit:le "crowd thinking"

Excellente expression qui correspond bien aux activités d'un forum

2 remarques sur les avions électriques en passant:
- Elon Musk n'a même pas de projet d'avion électrique alors qu'il fait avion/train(hyperloop)/camion electrique , c'est qu'il doit y avoir une raison...
- Le même EM dit qu'une approche physique de pb complexes est toujours ce sur quoi il se raccroche pour savoir si oui ou non il y a une viabilité à lancer des projets (cf ses 2 conférences TED)

L'avion ne l'intéresse pas puisque hyperloop, qu'il a délégué, est concurrent des vols intérieurs.
Et comme il veut faire voyager en 1 heure intercontinentale, d'un point A à un point B, via les fusée, la messe est dites dans sa tête.

Par ailleurs son discours a été très clair : "posez une cellule sur la table, ensuite on discute".
Tesla n'est pas sur l'anticipation basée sur des paramètres physiques qui ne sont pas encore dispo, mais au contraire le meilleur arrangement possible de techno disponibles sur étagères, à l'exception de tout ce qui est logiciel.
On peut d'ailleurs noter que c'est une reprise d'entreprise - quand Musk est monté à bord, la chose était concrète, il y avait "proof of concept".
Tesla ne promeut pas l'avion élec simplement parce que les batteries ACTUELLES ne le permettent pas, point barre.

je reviendrais sur le graph problématique de verhaeghe dont découlent ses trois autres problèmes ... qui n'en sont pas si le [Vous devez être inscrit et connecté pour voir ce lien] est résolu... je plie un devis et j'arrive

Oui donc, par rapport à ton graph verhaeghe, je vais passer pour un violent sodomiseur de diptères, mais je le trouve "trompeur" surtout dans une logique de prospective :
- d'une part, il ne représente précisément PAS ce qu'il évoque (un facteur 10) mais un vague facteur 1.8 / 2 au grand max
or le but d'un graph c'est d'être parlant. un facteur 10, dans l'échelle qu'on devine depuis le plomb... ça sort de la feuille et ça fait une immmmmense courbe verticale, qui permet à chacun de saisir d'instinct l'énormité de la chose, on regarde sa zoé et on doit saisir que si cette techno sort, à poids équivalent, une batt li-air ferait ... 1700 kms d'autonomie, que les drones qui tiennent 30 minutes en l'air voleraient 5h non stop.

- ensuite le factor 10 oui et non, ça c'est la valeur des proto de labo (entre 5 / 7 / 10 suivant les technos) mais "possible" non, les experts réaffirment 11 kWh kg comme max théorique pour le li-air, voir encore un papier très récent :
[Vous devez être inscrit et connecté pour voir ce lien]

le facteur face aux LI les plus denses actuelles (350 Wh/kg) c'est pas 10, c'est ... 31 fois

plus interessant encore, 11 kWh/kg en densité pratique, c'est 3 fois supérieur à l'essence.

Tout ça pour dire que sur de la prospective Lithium-air on est, en mode pessimiste, équivalent à l'essence, en mode optimiste, largement plus performant - et si il y a un domaine qui a besoin de ça , c'est bien l'aéro.

Pour revenir sur tes points :

Tu as raison, le pb n°1 c'est effectivement la densité énergétique.
le n°2, compactage des moteurs elec vs un réacteur qui sort 5MW
le n°3 c'est l'atterrissage full masse
le n°4 c'est la batterie capable de cracher 5MW et de se recharger en une heure

Tu as raison, le pb n°1 c'est effectivement la densité énergétique.

on est bien d'accord

 le n°2, compactage des moteurs elec vs un réacteur qui sort 5MW  

comme évoqué : on est déjà compétitif avec du turboprop ou pas loin, et on est largement supérieur au piston.
dans la gamme des 170 pax rien n'est encore bloquant pour du paris-londres

le n°3 c'est l'atterrissage full masse

pour un 747 bien sûr, mais pas pour un avion de 170 pax, et... les li-air perdent du poids en se déchargeant.

 le n°4 c'est la batterie capable de cracher 5MW et de se recharger en une heure

HS : easy évoque du swap battery

POur moi le 170 pax est un rêve à 20 ans, mais je pense qu'un équivalent ATR sur lithium -air est tout à fait envisageable à court terme, c'est un pari qui repose totalement sur l'attente d'une techno qui tournouille plus ou moins mal en labo mais dont les papiers ne cessent de tomber même si des experts se découragent.
Celui qui travaille ses protos n'aura que ça à changer, les autres seront forcément largués si les cellules arrivent.

philouze33 a écrit:plus interessant encore, 11 kWh/kg en densité pratique, c'est 3 fois supérieur à l'essence.

De ce que j'ai trouvé ici ou là, pour 1 kg d'essence (ou de diesel) on trouve entre 41.9MJ et 47.2MJ par kg.
47.2MJ/kg font à peu près 13,1kWh/kg

On est donc plutôt sur un ratio de 0.84

Finalement nous sommes d'accord sur presque tout:
1. EasyJet n'est pas crédible quand il annonce un avion commercial électrique
2. Il n'est pas possible de faire voler un avion à des fins commerciales avec les techno de batteries actuelles
3. Les batteries qui permettront de faire voler des avions seront des batteries Li-Air

Ne pas être d'accord avec l'une de ses hypothèses c'est à priori un problème de documentation

Notre seul vrai point de divergence, c'est sur la rapidité de mise au point des batteries Li-Air et sur leur viabilité: Tu penses que ce sera dispo à court-terme, certainement donc d'ici 5 ans.
De mon coté, je pense que l'on est plus dans un modèle type supra conducteur : de la physique fondamentale avec des contraintes d'application énormes:
- Rendement énergétique charge/décharge de 65%
- Puissance extraite limitée (largement en dessous de 1C)
- Durée de vie faible des batteries

D'un point de vue plus philosophique, nous avons été habitué à voir la technologie comme offrant des développements exponentiels comme la fameuse loi de Moore sur la puissance des ordinateurs par exemple. Partant de là, il est réconfortant de se laisser à penser que la science et la technologie apporterons des solutions nouvelles à nos problèmes actuels. Sauf que...
il y a de nombreux domaines scientifiques ou les avancées sont bornées par une asymptote. Depuis 40 ans les avions commerciaux volent à 850km/h, depuis 120 ans, les moteurs à explosion n'ont pas réussi à améliorer leur rendement au delà de 40% et l'espérance de vie humaine ne progresse plus...
Pour savoir si les batteries Li-Air appartienne plutôt à la première ou à la 2ème catégorie, je vous encourage à vous documenter (je le fais à mes heures perdues la nuit).
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Notamment cette intervention en Français (je déconseille à ceux qui n'ont pas une vraie motivation sur le sujet car faut s'accrocher):
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La conviction que je vous partage n'ouvre pas sur un avenir radieux pour la Li-Air et donc pour l'aviation électrique.

Cela n'empêche que je suis convaincu que l'on devrait passer l'ensemble du transport terrestre et maritime à l'électrique à moyen terme (10/20 ans) car nous disposons des techniques pour le faire.

J'ai assiter à une conférence de JM.Jouzel au Technocentre Renault, après le débat j'ai eu la chance d'échanger avec lui et je suis persuadé que l'avenir de l'électrique pour le transport est radieux dès que l'on décidera au niveau européen de taxer les biens en fonction de leur empreinte CO². Ajd un objet d'un Kg provenant de Shenzen à Anvers qui vient en France coûte env. 150g de CO², en plus du coût du transport et du délais de livraison, il faudrait y rajouter une taxe Carbone pour soit relocaliser la production en Europe, soit inciter fortement le FRET à passer au ZE

Antoine

Ah oui tiens les supraconducteurs, le seul et unique moyen de vraiment stocker l'électricité (toutes les autres techniques reposent sur une conversion réversible de l'énergie électrique en quelque chose d'autre).

On pourrait peut être stocker l'énergie dans des bobines supraconductrices. Mais ce qui serait nécessaire pour l'application à l'aviation engendrerait probablement des champs magnétiques  tels que l'avion imploserait (à moins d'être entièrement construit en matériaux non magnétiques). Sans parler des interactions bizarres avec le champ magnétique terrestre.

Et malheureusement je crois bien que la supraconductivité disparaît dans des champs magnétiques trop intenses (avec un peu de marge de manoeuvre tout de même puisque c'est utilisé dans les aimants de déflexion des accélérateurs de particules).

Peut être en associant les bobines deux à deux de manière à ce qu'elles annulent réciproquement leur champ, mais là je crains qu'on ne stocke plus d'énergie du tout...Ou alors des noyaux toriques.

philouze33 a écrit:
pour un 747 bien sûr, mais pas pour un avion de 170 pax, et... les li-air perdent du poids en se déchargeant.

Tu es sûr de ce point ? Sur Wikipedia, il est dit que la réaction de décharge est :
O2 +2Li+ +2e- → Li2O2
Il semblerait donc que tu récupères toute la masse de l'oxygène avec lequel tu as réagi.
Donc cette fois on aurait une technologie de batterie qui serait plus lourde à l'arrivée qu'au départ (mais sans doute plus légère au démarrage).

Mais si tu confirmes le souci, pas de honte à avoir : chacun comprendra que la sodomie de diptère est un exercice délicat  

stef44 a écrit:

philouze33 a écrit:plus interessant encore, 11 kWh/kg en densité pratique, c'est 3 fois supérieur à l'essence.

De ce que j'ai trouvé ici ou là, pour 1 kg d'essence (ou de diesel) on trouve entre 41.9MJ et 47.2MJ par kg.
47.2MJ/kg font à peu près 13,1kWh/kg

On est donc plutôt sur un ratio de 0.84

Vous avez tous les 2 raisons. Tu parles Energie totale et Philouze parle d'énergie récupérable (40% dans le cas d'un moteur thermique très performant)

D'où la précision de densité pratique qu'évoquait [Vous devez être inscrit et connecté pour voir ce lien].
Même si c'est plutôt une histoire de rendement, qu'il faudrait appliquer aussi au moteur électrique.

Oui je parle bien de densité "pratique", à savoir qu'un réacteur a un très mauvais rendement, très inférieur à un ensemble turbine+hélice (turboprop), la turbine ayant pourtant elle même un rendement largement inférieur aux diesels aéronautiques.
sur le réacteur, j'ai du mal à me procurer des consommations spécifiques récentes, mais il est à peu près sûr qu'on ne dépasse pas 25%

Même si c'est plutôt une histoire de rendement, qu'il faudrait appliquer aussi au moteur électrique.

tt à fait, on va imaginer que s'approcher des maxima théoriques est une condition vitale de la chose, donc viser les 90 ou plus sur un cycle décharge > propulseur

Tu es sûr de ce point ? Sur Wikipedia, il est dit que la réaction de décharge est :
O2 +2Li+ +2e- → Li2O2
Il semblerait donc que tu récupères toute la masse de l'oxygène avec lequel tu as réagi.
Donc cette fois on aurait une technologie de batterie qui serait plus lourde à l'arrivée qu'au départ (mais sans doute plus légère au démarrage).

Mais si tu confirmes le souci, pas de honte à avoir : chacun comprendra que la sodomie de diptère est un exercice délicat Wink

je confirme, au temps pour moi, la batterie est plus lourde à la décharge par stockage de l'oxygène, j'avais bien en tête cette variation de poids... mais dans le mauvais sens. pauvres mouches, sacrifiées pou rien sur l'autel de l'électromobilité

On n'est pas sur du full VE et c'est Ouest-France qui en parle mais l'échéance est plus proche et plus crédible (parce que moins innovante ?) :
[Vous devez être inscrit et connecté pour voir ce lien]

stef44 a écrit:On n'est pas sur du full VE et c'est Ouest-France qui en parle mais l'échéance est plus proche et plus crédible (parce que moins innovante ?) :
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Après la lecture de l'article je suis allé voir sur leur site internet. Je pense leur projet complétement crédible car il respecte les fondamentaux de la physique :
- 12 personnes
- vol à basse altitude (700m)
- Vol à basse vitesse (550km/h)
- Batterie électrique sont suppléées par un générateur essence

Avec tout ca mis bout à bout, cela tient effectivement la route, ce sont des concurrents des avions à hélices type ATR.

A mon avis, cela ne sera pas un succès commercial vu les freins à l'utilisation (moteur thermique, basse vitesse, basse altitude, faible nombre de personne) mais par contre c'est une solution idéale pour rendre mature l'avion électrique hors batterie.

Ce que je crains c'est que le bruits perçu par les habitants des soufflantes à 700m d'altitude soit bien plus élevé que les bruits générés par les avions à réaction à 10.000m

Antoine

 car il respecte les fondamentaux de la physique :

non, il respecte les fondamentaux de ce qu'il est possible de faire  "compte tenu de la chimie des batteries disponibles actuellement sur étagère".

Un avion volant avec 200 tonnes de carburant à 10 000 mètres + 300 passagers respecte aussi les fondamentaux de la physique, il exploite simplement un stockage d'énergie disposant de 3kWh/kg de densité énergétique pratique environ...

Juste un petit mot sur l'article, Washington-Boston s'effectue aujourd'hui en 1h20 et non en 4h50 comme annoncé.
Donc si cet appareil met 2h30, il faudra accepter de mettre 2 fois plus de temps.
Et avec un plafond à 2200 pieds sol, il y a un nombre important de contraintes qui vont se greffer sur ce type de transport.
Car non seulement la masse d'air est instable à cette altitude mais il va falloir cohabiter avec les autres usagers.

De plus sur des pays comme le notre, à 550km/h, la concurrence directe avec le train sera rude et difficile. C'est d'ailleurs ce qui fait que l'a "petite" aviation commerciale est quasi inexistante en France.

En tous cas ce projet, montre bien qu'une société fondée en 2013, fera voler son proto en 2019 et espère un premier vol commercial en 2022 en espérant que tout fonctionne pour le mieux. Cela montre bien qu'il faut une dizaine d'année pour ce type de projet.
Donc quand Easyjet promet quelque chose à 10 ans alors que pour l'instant la feuille est toujours vierge, qu'il n'y a aucun fond, aucun avionneur, aucun projet, c'est simplement surréaliste.