Vous pourriez penser qu’un véhicule qui est 80 fois plus efficace qu’une voiture électrique, et offre une vitesse et une autonomie similaires, serait encouragé par les gouvernements à travers le monde. Toutefois, c’est le contraire qui est vrai. Le plus gros obstacle pour les fabricants et les conducteurs de vélomobiles est la législation. Beaucoup de pays ont effectivement rendu hors la loi les vélomobiles électriques en limitant la vitesse, la puissance et l’usage du moteur électrique.
Première partie / Seconde partie.
Le problème principal est que le moteur ne peut assister le conducteur que jusqu’à une certaine vitesse : 25 km/h (15.5 mph) dans la plupart des pays européens, et 32 km/h (20 mph) dans la plupart des états américains et canadiens. Du point de vue de la bicyclette électrique, limiter l’assistance élecrique à 25 ou 32 km/h ne présente pas de difficultés, parce que peu de cyclistes atteignent des vitesse de croisière supérieures. Par conséquent, le moteur électrique peut assister le cycliste en continu, augmentant la vitesse ou réduisant l’effort. Cependant, les vélomobilistes dont l’entraînement est moyen ou bon atteignent des vitesses de croisière de 35 à 50 km/h. Cela signifie que, au pire, le moteur électrique peut seulement assister le conducteur jusqu’à ce qu’il atteigne la moitié de la vitesse de croisière.
Au dessus de cette vitesse, le moteur électrique et la batterie deviennent un inconvénient plutôt qu’une aide, parce que le conducteur doit fournir plus de puissance pendant l’accélération dans le but de propulser la masse additionnelle à la vitesse de croisière. Une fois la vitesse de croisière atteinte, le moteur n’est plus d’aucune utilité. C’est seulement dans les côtes, quand la vélomobile a des difficultés à atteindre les vitesses supérieures à 25 km/h, que l’assistance électrique est avantageuse dans le périmètre de la loi.
Véhicule illégal
A côté de la limitation de vitesse, la législation introduit deux barrières supplémentaires aux cycles à assistance électrique (une catégorie réglementaire qui inclut les vélomobiles). Tout d’abord, la puissance moteur est limitée à 250 watts dans la plupart des pays européens, à 500 watts dans la plupart des états canadiens, et à 750 watts dans la plupart des états américains. Deuxièmement, le moteur doit cesser de fonctionner dès que le vélomobiliste cesse de pédaler. La conduite entièrement électrique n’est pas permise, même si elle alterne avec le pédalage.
Dans certains pays et états des USA, les vélomobiles peuvent être enregistrées comme un cyclomoteur ou une motocyclette, ce qui permet de les conduire en toute légalité. Cependant, cela introduit plusieurs obstacles. Le conducteur doit avoir l’âge minimum requis et obtenir un permis, tandis que le véhicule doit être assuré et porter une plaque d’immatriculation. Il est aussi soumis à une inspection annuelle. Point le plus important, les vélomobiles électriques enregistrées comme des cyclomoteurs ou des motocyclettes sont considérées comme des véhicules à moteur, plutôt que des biens de consommation, ce qui introduit des exigences de sécurité supplémentaires et des tests rigoureux avant l’autorisation de mise sur le marché. Satisfaire ces exigences est une affaire coûteuse pour les fabricants de vélomobiles, qui sont souvent de très petites entreprises.
A l’intérieur des limites de la loi, le moteur électrique et la batterie sont un inconvénient plutôt qu’un avantage.
En Belgique, comme dans la plupart des pays européens, les vélomobiles électriques ne peuvent être homologuées comme cyclomoteur ou motocyclette. Par conséquent, l’eWAW que j’ai essayée n’était pas un véhicule en règle. Il enfreignait deux ou trois réglements : le capteur qui coupe le moteur lorsque la vitesse dépasse 25 km/h était enlevé, et le moteur pouvait être commandé à volonté par le conducteur, ce qui permet de conduire sans pédaler.
Imbroglio juridique
Les lois qui traitent de cycles à assistance électrique sont extrêmement variables, selon le pays, l’état, la province, ou même la municipalité. En Allemagne, les cycles à assistance électrique jusqu’à 250 watts et 25 km/h sont considérés comme des bicyclettes, tandis que les cycles à assistance électrique jusqu’à 500 watts et 45 km/h peuvent être enregistrés comme des cyclomoteurs. En Suisse, les cycles à assistance électrique jusqu’à 250 watt et 25 km/h sont considérés comme des bicyclettes, tandis que les cycles à assistance électrique jusqu’à 1000 watts peuvent être immatriculés comme motocyclette, auquel cas, il n’y a aucune limitation de vitesse. En Autriche, les cycles peuvent avoir une assistance électrique jusqu’à 600 watts et 45 km/h tout en étant toujours considérés comme une bicyclette.
Aux USA, la limite sur la puissance maximale du moteur peut varier de 750 à 5000 watts, selon l’état. Dans certains états, les cycles à assistance électrique jusqu’à 30, 40 ou même 60 mph (48, 64, 94 km/h) sont considérés comme des bicyclettes. Dans d’autres états, tous les cycles à assistance électrique sont réglementés en tant que cyclomoteurs, quelles que soient la puissance du moteur et la vitesse. Certains états n’ont pas de loi et d’autres interdisent totalement les cycles électriques. Pour rendre les choses encore plus compliquées, plusieurs pays et états réglementent aussi des choses comme la hauteur d’assise, la distance de freinage, le type de transmission, le poids du véhicule, le diamètre des roues ou le nombre de roues (certains autorisent deux et trois roues, mais pas quatre, d’autres autorisent deux ou quatre roues, mais pas trois).
Une voiture avec une vitesse maximale de 270 km/h peut être conduite partout sur la Terre, tandis qu’une vélomobile avec une assistance électrique jusqu’à 50 km/h est illégale dans la plupart des pays
Les codes de la route sont encore plus déroutants, parce qu’ils sont souvent compliqués par des restrictions provinciales et municipales. En général, si les vélomobiles électriques sont enregistrées comme bicyclettes, il doivent utiliser les voies vélo et les pistes cyclables chaque fois que possible, tandis que les vélomobiles enregistrées comme des cyclomoteurs ou des motocyclettes doivent partager la route avec les voitures. Cependant, il y a de nombreuses exceptions, ce qui crée un imbroglio juridique.
Ceci contraste de façon saisissante avec les lois sur la puissance des moteurs et la vitesse des voitures, qui sont les mêmes dans le monde entier. En particulier, la puissance du moteur comme la vitesse maximale sont laissées toutes les deux totalement libres. Ceci mène au fait très étrange qu’une voiture, par exemple la Porsche Cayenne Turbo S, avec une masse de 2355 kg, un moteur de 382000 watts et une vitesse maximale de 270 km/h peut être conduite partout sur la Terre, tandis qu’une vélomobile électrique avec une masse de 35 kg, un moteur électrique de 250 watts et une assistance électrique jusqu’à 50 km/h est illégale dans la plupart des pays. Une législation cohérente devrait soit limiter la puissance moteur et la vitesse des voitures comme des vélomobiles, ou laisser libres la puissance moteur et la vitesse dans les deux cas, en combinaison avec les vitesses limites sur les routes, et les contrôles de vitesse.
Vers une nouvelle classe de véhicules ?
La situation réglementaire complexe dans laquelle la vélomobile se trouve est éloquente. La vélomobile, en particulier la vélomobile avec assistance électrique, met en question la validité des catégories de véhicules existantes. La vélomobile peut être décrite comme un cycle extrêmement rapide et confortable, aussi bien que comme une automobile particulièrement efficace. Elle est difficile à ranger dans une catégorie, et c’est ce qui rend cette technologie si intéressante. Le débat sur la mobilité est caractérisé par une ligne de partage idéologique entre les options motorisées et non-motorisées : l’une est pro-automobile, l’autre est pro-bicyclette. La vélomobile électrique montre qu’il y a un terrain d’entente, ce qui laisse espérer que les deux camps se réunissent un jour.
Dans Bicycles Don’t Evolve: Velomobiles and the Modelling of Transport Technologies (Les bicyclettes n’évoluent pas : les vélomobiles et la conception des technologies de transport), Peter Cox et Frederik Van De Walle (ce dernier a conçu la WAW) défendent la vélomobile comme une catégorie nouvelle et séparée de véhicules. Il estiment que l’incertitude légale entourant la vélomobile est la conséquence d’une vision pseudo-Darwiniste du développement de la technologie des véhicules (et de la technologie en général). Selon ce modèle mental, la bicyclette s’est transformée au début du 20ème siècle en une motocyclette plus rapide et ensuite en une automobile plus rapide et plus confortable, ce qui implique une suite logiquement ordonnée d’améliorations qui reflètent un progrès inévitable et une rationalité croissante.
La vélomobile électrique remet en question la validité des catégories de véhicules existantes.
Toute forme de transport “qui revient en arrière” dans le cours du récit de l’évolution est présentée comme inférieure, dépassée par sa ‘descendance’ supérieure et plus évoluée. C’est pourquoi, quand nous discutons des options de transport soutenable pour le futur, nous partons invariablement de l’automobile – en témoignent la promotion des voitures à hydrogène, les voitures à bio-carburant, les voitures à air comprimé et les voiturs électriques. D’un autre côté, les cycles sont (dans la plupart des pays occidentaux) considérés comme des véhicules réservés aux loisirs, ou pour les gens qui n’ont pas les moyens d’une voiture.
La vélomobile (électrique) ne rentre pas dans ce modèle conceptuel, ce qui prouve l’invalidité de ce dernier. La vitesse de la vélomobile approche celle d’une motocyclette ou d’une automobile, tandis que la position assise ergonomique et la carrosserie protectrice peuvent la rendre presque aussi confortable qu’une voiture. Puisque la vélomobile électrique parvient à tout ceci avec juste une fraction de l’énergie consommée par une motocyclette ou une voiture, elle peut difficilement être considérée comme une alternative obsolète ou démodée. De plus, la vélomobile est aussi chère à l’achat qu’une (très) petite voiture (l’eWAW coûte 7790 Euros), tandis que l’on suppose que les cycles coûtent beaucoup moins que les voitures.
Cox et Van De Walle proposent un cadre conceptuel alternatif, une matrice constituée de 4 catégories de véhicules (Cf diagrammme ci-dessus) : bicyclette, motocyclette, vélomobile et automobile. La différence entre bicyclette et motocyclette est aussi la différence entre vélomobile et automobile : l’addition ou la soustraction du moteur. La différence entre motocyclette et automobile est aussi la différence entre bicyclette et vélomobile : d’une forme ouverte à une forme fermée, c’est-à-dire de “rouler sur” à “rouler dans”. Les limites des quatre catégories ne sont pas strictes : une carrosserie partielle ou amovible estompe la distinction morphologique (voir par exemple la Hase Klimax et la BMW C1), tandis que l’utilisation d’un moteur auxiliaire estompe la distinction de motorisation (comme dans les bicyclette électriques et les vélomobiles électriques).
En tant qu’hybrides entre une vélomobile et une automobile, les vélomobiles électriques peuvent être conçues de différentes façons.
Ainsi, Cox et Van De Walle présentent une vue d’ensemble des différents types de technologies de transport individuel – et leurs hybrides – sans la hiérarchie implicite de valeurs de ce qu’ils appellent le ‘modèle évolinéaire’. Dans ce cadre conceptuel, l’automobile domine. En introduisant la vélomobile comme quatrième catégorie, ce n’est plus le cas. Parallèlement, dans le nouveau cadre conceptuel, l’automobile n’est pas considérée comme un ennemi. En tant qu’hybrides entre une vélomobile et une automobile, les vélomobiles électriques peuvent être conçues de différentes façons. L’eWAW s’approche de très près d’une vélomobile non-assistée. Mais les vélomobiles électriques qui s’approchent de très près des automobiles sont aussi une possiblité.
Gonflez votre vélomobile
Il y a en gros 5 variantes de conception d’une vélomobile électrique. Dans la première, la contribution du conducteur est plus grande que celle du moteur électrique. C’est la classe de véhicules auxquels l’eWAW appartient, si elle est utilisée correctement. Un tel véhicule serait conforme à la description réglementaire d’un cycle à assistance électrique dans l’Union Européenne, avec l’exception que la vitesse limite de l’assistance électrique est deux fois plus élevée (50 au lieu de 25 km/h) pour refléter la vitesse de croisière plus élevée d’une vélomobile. Dans la deuxième configuration, la contribution du conducteur est égale à celle du moteur. La seule différence par rapport à la première configuration est que le moteur assiste aussi le conducteur à la vitesse de croisière, jusqu’à une limite de 45 ou 50 km/h. C’est la classe de véhicules à laquelle appartient l’eWAW, de la façon dont je l’ai conduite.
Dans la troisième configuration, la contribution du moteur électrique est plus forte que la contribution du conducteur. Un moteur plus puissant conduirait à une accélération plus rapide et une vitesse plus élevée en montée (et ainsi une vitesse moyenne plus élevée), mais pas une vitesse maximale plus élevée parce que l’assistance électrique est coupée à 45 ou 50 km/h. Elle réduirait davantage l’effort requis pour maintenir la vitesse de croisière (si le conducteur est entraîné), ou faciliter pour les personnes moyennement entraînées l’accès à des vitesse de croisière plus élevées.
Ce type de vélomobile existe en Allemagne, où des moteurs plus puissants et des plus grandes vitesses sont autorisés si le véhicule est enregistré comme cyclomoteur. L’Alleweder 4 (500 watts) et l’Alleweder 6 (600 watts), l’Aeorider Sport (750 watts), et le Hase Klimax 5K (500 watts – pas tout à fait une vélomobile mais plutôt un tricycle couché avec carrosserie pliante qui peut se dérouler au feu plus vite que sur certains roadsters) en sont des exemples. L’Aerorider exploite d’une autre façon la puissance additionnelle du moteur : son design intérieur est plus luxueux, ressemblant à celui d’une voiture, ce qui ajoute du confort, mais aussi du poids (le véhicule pèse 55 kg).
Parce que l’eWAW est 80 fois plus efficace qu’une voiture électrique, il y a de la marge pour gonfler une vélomobile
La quatrième possibilité est de se débarrasser purement et simplement de la limitation de vitesse. Ceci peut être appliqué à toutes les configurations décrites plus haut. Le moteur assisterait le conducteur automatiquement jusqu’à n’importe quelle vitesse possible. La vitesse maximale dépendra de la puissance du moteur et du conducteur. Ces véhicules sont sur le marché, mais il est possible d’adapter une des vélomobiles décrites plus haut en retirant le capteur qui coupe le moteur à la vitesse maximale fixée par le législateur, et en montant des rapports de boîte plus grands. Il n’y a pas de limite mécanique aux vitesses que ce type de vélomobile pourrait atteindre. Il n’y a pas de raison pour qu’une vélomobile ne puisse pas atteindre 120 km/h (75 mph). En fait, le record de vitesse d’une vélomobile non assistée se situe à plus de 130 km/h (80 mph).
Echanger l’efficacité et l’autonomie contre la vitesse ou le confort
Dans la cinquième et dernière configuration, nous nous débarrassons de l’activation automatique du moteur, qui est maintenant standard dans tous les cycles électriques. Dans ce cas, le conducteur décide quand le moteur fonctionne. Ceci peut s’appliquer à toutes les configurations, et l’effet est toujours le même : le moteur peut aussi être utilisé quand le conducteur ne pédale pas du tout. L’eWAW modifiée que j’ai conduite put l’être de cette façon sur environ 60 km à une vitesse d’environ 30 km/h – déjà suffisamment vite pour doubler tous les cyclistes, sauf les plus rapides. Cette façon de voyager n’est pas particulièrement excitante mais néanmoins très plaisante – et la carrosserie garantit que personne ne sache que vous n’êtes pas en train de pédaler.
Les configurations possibles de vélomobiles électriques incluent les cycles assistés électriquement, des motocyclettes assistées par le conducteur, et véhicules entièrement motorisés. A chaque étape, efficacité et autonomie sont échangées contre vitesse ou confort. Un moteur plus puissant sollicitera davantage la batterie. On peut ajouter d’autres batteries pour faire face à la basse d’autonomie, mais cela augmentera la masse, et donc diminuera l’efficacité. Cependant, puisque l’eWAW est 80 fois plus efficace qu’une voiture électrique, il y a de la marge pour gonfler une vélomobile. Les Alleweder avec des moteurs plus puissants sont distribués en Allemagne avec des batteries de 1664 Wh – c’est encore 14 fois plus efficace que la Nissan Leaf, pour une autonomie similaire.
Même une vélomobile totalement électrique filant à 100 km/h et bourrée de batteries serait encore plus efficace qu’une Nissan Leaf. Nous avons défendu de façon répétée que les automobiles devaient devenir plus légères et plus lentes dans le but de devenir plus efficaces, mais naturellement, les mêmes résultats pourraient être obtenus en rendant les cycles plus rapides et plus lourds.