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Entrepôts

Les chariots élévateurs font le plein d'énergie

08.08.2017 • 09h44
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par Jean-Bernard GALLOIS
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3. Les chariots vont manger du li-ion

Les batteries au lithium-ion (li-ion) ont dépassé le stade des tests sans encore s’implanter sur le marché. Les logisticiens demeurent bloqués par leur coût très élevé
et cherchent le bon modèle économique pour l’utilisation de ces chariots électriques
révolutionnaires.

Un chiffre et une promesse. Le constructeur Still a annoncé, en février dernier, qu’il aura équipé, d’ici la fin de l’année 2017, plus de 90 % de ses chariots avec des batteries lithium-ion de dernière génération. De la part d’un des leaders du marché, cette information est un signe pour les constructeurs. Après les premiers tests lancés en 2011 par Jungheinrich, la batterie li-ion est sur une pente ascendante en termes de notoriété et Yale vient d’annoncer sa collaboration avec Midac SpA sur une batterie au lithium-ion. À base d’une technologie de lithium-fer-phosphate ou de nickel-manganèse-cobalt, cette batterie se compose de plusieurs cellules ion connectées en série et en parallèle en fonction de la tension, et compte de nombreux avantages : une recharge rapide et partielle sans entretien, une durée de vie très longue ainsi qu’une efficacité optimale quelles que soient les températures d’utilisation. « Les clients de tous secteurs (logistique, industrie, alimentaire…), sont très intéressés car avec une batterie lithium il n’y a plus aucune rupture dans les flux de production, pas d’entretien, pas besoin de remettre en eau, de nettoyer les cosses, pas de perte d’acide, détaille Romain Lemaire, responsable de la gamme magasinage électrique chez Aprolis. Notons qu'une batterie traditionnelle au plomb perd systématiquement 20 % de sa capacité nominale dès sa deuxième année d'utilisation tandis qu'une batterie lithium conserve une capacité constante pendant toute sa durée de vie. »

 

Les chariots équipés en batterie li-ion consommeraient un tiers d’énergie en moins par rapport aux batteries plomb-acide. Au total, les économies réalisées varient entre 20 % et 30 % de baisse de prix sur le pack énergie (batterie et chargeur). Pourtant, selon les observateurs, le marché français ne compterait « que » 300 à 500 batteries au lithium-ion. Son principal handicap consiste dans le coût total du chariot équipé de batterie li-ion, entre trois à cinq fois plus élevé que la batterie plomb, selon le modèle de chariot. « Nous avons passé la phase des clients pionniers et allons enregistrer davantage de ventes d’ici deux ans », veut croire Jean-Michell Mette d’UniCarriers, qui y voit de futures utilisations dans le cross-docking, le chargement et déchargement de camion.

 

« Une seule batterie est désormais nécessaire »

Afin de convaincre les futurs clients encore réticents, les constructeurs portent une attention spéciale à la coordination entre les batteries et le chargeur dédié car la chimie du système est très délicate. Une gestion fine de chacun des accumulateurs s’impose pour que sa durée de vie ne s’effondre pas. Chez Still, « l’adaptation est réajustée en temps réel grâce à une communication tripartite : entre le système de management de batterie (BMS) et le dispositif de transmission de données jusqu’au chargeur », explique Renaud Formentel, responsable de la formation commerciale. Le système BMS affiche sur le tableau de bord la durée d’utilisation restante et contrôle également les paramètres de charge et de décharge. Cette nouvelle technologie trouve sa rentabilité sur des applications très engagées là où les utilisateurs fonctionnent en deux ou trois postes sur la journée et nécessitent une grande disponibilité. « La densité de puissance de ces batteries, plus élevée, permet d’augmenter le nombre de cycles de charge sur leur durée de vie par rapport aux batteries au plomb-acide : 3 750 cycles à 80 % de décharge contre 1 200 avec une batterie au plomb-acide », indique Phil Ireland, responsable stratégie produits chez Yale.

 

Anthony Vernizeau, de Fenwick, estime que la technologie est d’ores et déjà intéressante pour les chariots travaillant en deux ou trois postes quotidiens : « Là où il fallait auparavant deux ou trois batteries plomb, une seule est désormais nécessaire ». Surtout, la li-ion permet de faire des « charges d’opportunité » par biberonnage. Pour les petites flottes, l’avantage de cette technique est de permettre de placer des chargeurs à proximité des rayonnages. « Dès que l’opérateur a cinq minutes de disponible, il peut aller charger son chariot », indique Benoît Meunier, responsable marketing des frontaux chez Toyota.

 

Des questions sur la rentabilité

En revanche, pour recharger vite, il faut une puissance électrique importante. Avec une dizaine de chariots, l’entreprise n’a pas forcément la puissance nécessaire. Un calcul reste alors à faire pour vérifier si le réseau électrique peut charger les chariots, ce qui impose de prévoir des cadenciers échelonnés. Tandis que les batteries classiques devaient être chargées en sept heures, « Les batteries lithium-ion peuvent être entièrement rechargées en une heure et demie seulement. Cependant, une demi-heure suffit pour une recharge à 50 % d’énergie et que la batterie soit à nouveau prête pour un poste de travail, estime Thibault Lescure, chef de produits chez Jungheinrich. Tous nos appareils de magasinage et frontaux jusqu’à deux tonnes sont opérationnels sur les batteries de 24 et 48 volts et, dans six mois, sur les batteries de 80 volts ». La législation impose que, lorsque l’utilisateur a une puissance instantanée de charge dépassant les 50 kw, les chargeurs soient concentrés sur des zones dédiées. Cette norme correspond à une trentaine de machines. Mais grâce à un accès très aisé à la batterie à l’arrière ou sur le côté du véhicule, le processus de charge s’avère très simple.

 

Depuis quelques années, des fonctions et mesures de sécurité, appliquées au niveau des cellules et du module de batterie, empêchent tout endommagement dû à une surpression, une surchauffe ou à une surcharge électrique. Les constructeurs ont également posé des systèmes brevetés qui régénèrent au fur et à mesure l’énergie cinétique produite par le freinage, sans pour autant l’injecter dans la batterie, ce qui provoquerait sa surcharge. Vivement intéressés par le li-Ion, les clients s’interrogent sur sa rentabilité. « Nous leur expliquons l’importance de calculer la consommation énergétique à un temps “T” », indique Hervé Huyghe, responsable marketing pour les chariots magasinage chez Toyota. La longue durée de vie de la batterie pose aussi question. Du côté d’Aprolis, on estime que la location d’un chariot apparaît comme une première étape avant un éventuel achat et réduit la crainte d’un engagement à long terme.

La pile à hydrogène chez quelques pionniers

Le pile à combustible est testée sur une poignée de sites en France. Dans le cadre du programme européen HyLift, Air Liquide a fourni en 2014 une station hydrogène à Ikea pour alimenter une vingtaine de chariots élévateurs sur sa plateforme logistique de Saint-Quentin-Fallavier (38), près de Lyon. Depuis début 2015, FM Logistic exploite une dizaine de chariots à hydrogène de Toyota et Crown sur sa plateforme de Neuville-aux-Bois (45), près d'Orléans. Troisième cas connu, le site de Prélocentre a été construit à l’automne 2015 pour livrer l’enseigne Grand Frais. Sur ce nouveau site, 25 machines Jungheinrich fonctionnent en trois-huit. Avantage des piles à combustibles alimentées par hydrogène, le chariot ne rejette que de la vapeur d’eau dans l’atmosphère, avec un « plein » rapide, en trois à cinq minutes au prix du diesel. Les salles de charge disparaissent et les gestionnaires font l’économie d’un deuxième jeu de batteries. Mais il nécessite d'installer dans l’entrepôt une station et un réseau de dispenseurs d’hydrogène, des sortes de pompes à essence dédiées. « Nous entretenons au quotidien plusieurs flottes client utilisant ce procédé, indique Joël Lacoste, responsable produits et tarification chez Aprolis. Le développement de la pile à combustible reste toutefois limité car il impose aux clients qui s'équipent de posséder de l'hydrogène sur site, ce qui impose des investissements conséquents au départ. Je constate que, pour des raisons pratiques, le nombre de matériels équipés de batteries lithium est en constante évolution. Nos clients nous questionnent tous les jours à ce sujet. »

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