Le confort croissant sur les bateaux entraîne des besoins de plus en plus importants en matière de batteries. Choisir l'équipement adéquat pour son unité nécessite une compréhension fine des différentes technologies disponibles, de leurs capacités de décharge et de leur adéquation avec les usages spécifiques, qu'il s'agisse de démarrage moteur ou de servitude.
Typologie et fonctions des batteries marines
La batterie de démarrage est conçue exclusivement pour le démarrage du moteur. À basse température, la capacité de la batterie à fournir un courant de forte intensité est primordiale. C’est pourquoi la capacité de courant à froid (CCA) et la capacité de courant marin (MCA) constituent un paramètre essentiel d’une batterie de démarrage. Voici en moyenne la capacité de votre batterie de démarrage en fonction de la puissance de votre moteur. Ce tableau est à titre indicatif. A noter : En fonction de votre moteur, il vous faudra une batterie ayant une capacité minimum correspondante. Cependant, vous pouvez opter pour une batterie d’une capacité supérieure sans que cela ne pose de problème.
La batterie à décharge lente est vouée à alimenter tous vos appareils électriques à bord tels que votre réfrigérateur ou votre guindeau, mais aussi votre moteur électrique. A noter : Vous pouvez utiliser une seule et même batterie pour alimenter votre moteur et vos autres équipements à bord. La batterie Dual est une batterie qui regroupe les 2 usages : batterie de démarrage et batterie décharge lente. Pour la choisir, il faut donc prendre en compte les deux aspects et leurs critères de choix que vous retrouvez ci-dessus. La batterie Dual est en général de deux types : soit à électrolyte liquide, soit AGM. La batterie Dual est une bien meilleure batterie pour le démarrage que pour la servitude. C'est pourquoi elle particulièrement adaptée pour démarrer votre moteur et brancher plusieurs appareils électriques. Elle peut également être utilisée sans problème comme batterie de démarrage uniquement.
Analyse des technologies de stockage d'énergie
Comme présenté au début de ce guide, il existe plusieurs technologies de batterie. La batterie plomb acide liquide est dédiée pour une utilisation courte avec une charge qui intervient rapidement après la décharge. C’est la batterie traditionnelle. Elle est constituée de plaques de plomb et d’un électrolyte liquide. C’est généralement la moins chère du marché à l’achat, mais également la plus contraignante et la moins durable. En raison de son contenu liquide, cette batterie n’est pas 100% étanche et peut fuir. Il est recommandé de la mettre dans une boîte à batterie étanche. La batterie doit être bien fixée, dans une boîte étanche. Il faut également qu’elle soit dans un compartiment à part, car elle émet de l’hydrogène et de l’oxygène, ce qui peut poser problème en cas de forte chaleur. En termes de durée de vie, elle est moins performante à cause de la perte de matière active qui s’effectue au cours du temps. Le principal inconvénient de ce type de batterie est qu’il est fortement déconseillé de descendre en dessous de 50% de décharge. Cela implique donc de limiter l’utilisation et de la recharger souvent. C’est pourquoi ces batteries sont rarement utilisées pour de la servitude, mais plutôt pour le démarrage. La composition de la batterie permet de répondre parfaitement au besoin des moteurs : générer un courant très fort dans un laps de temps très court. La batterie n’est ainsi utilisée que pendant quelques secondes, puis est rechargée par le moteur dans les minutes qui suivent la mise en route, pour la recharger à 100%.
La batterie plomb AGM pour la décharge lente est à privilégier si la batterie sera soumise à des vibrations, à des températures plus chaudes ou plus froides que la normale. Elle est aussi préférable si vous avez besoin d’un courant assez fort, que vous utilisez son énergie rapidement, et que vous souhaitez la recharger rapidement. Cette batterie est composée de plaques de plomb mises en contact avec un électrolyte qui n’est ici pas liquide, mais contenu dans des buvards. Chaque section est séparée par des plaques en fibre de verre pour plus de résistance et d’efficacité. La batterie AGM est principalement dédiée à la servitude, mais peut aussi servir pour le démarrage selon les fabricants. Cette batterie est étanche, ce qui signifie qu’elle ne fuit pas, sans entretien, et plus résistante aux vibrations. Comparée à une batterie Gel, elle est plus performante pour une décharge rapide et se recharge également plus rapidement. Si elle accepte une profondeur de décharge équivalente (80%), elle sera toutefois moins durable dans le temps en offrant moins de cycles. La batterie AGM a un taux d’autodécharge très bas, qui peut varier en fonction des conditions de stockage, permettant de garder la batterie sans charge ni décharge pendant plusieurs mois. En conditions d’utilisation optimales, la batterie AGM peut atteindre une durée de vie de 7 à 10 ans.
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La batterie plomb Gel est spécifiquement faite pour la décharge lente. Cette batterie sera moins performante qu’une AGM pour une utilisation à forte intensité, mais plus efficace pour une décharge plus profonde. A l’intérieur de la batterie Gel, les plaques de plomb sont cette fois entourées d’un électrolyte gélifié. Ce procédé permet d’obtenir une batterie presque totalement étanche. La batterie n’est utilisable que pour la servitude, car elle perd énormément en efficacité lorsqu’elle est exposée à un courant de forte intensité. Elle est donc moins efficace pour une utilisation sur un laps de temps court. Si elle est sensible aux vibrations et à la température et qu’elle nécessite plus de temps pour être rechargée, la batterie Gel a pour avantage d’offrir bien plus de cycles et d’avoir ainsi une durée de vie plus importante qu’une batterie AGM. La batterie Gel a un taux d’autodécharge très bas, qui peut varier en fonction des conditions de stockage, permettant de garder la batterie sans charge ni décharge pendant plusieurs mois.
La batterie plomb Carbone est également dédiée à la servitude. Située entre la batterie Gel et la batterie Lithium, cette batterie est celle qu’il vous faut si vous avez besoin d’une décharge allant jusqu’à 100%, ou si vous voulez réutiliser la batterie sans l’avoir complètement rechargée au préalable. Elle est aussi préférable si vous avez besoin de temps entre le moment où vous déchargez la batterie et le moment ou vous la rechargez. Plus récemment développée, la batterie plomb carbone offre un compromis intéressant entre une batterie plomb et une batterie lithium. Beaucoup plus accessible qu’une batterie lithium, elle dure beaucoup moins longtemps. Cependant, elle accepte une décharge à 100% tout en offrant plus de cycles et donc en durant plus longtemps que les autres batteries plomb. Elle est aussi moins sensible à une utilisation après n’avoir été que partiellement rechargée (moins de sulfatation).
La batterie Lithium est la batterie à choisir si vous souhaitez gagner de la place et du poids sur votre bateau. En général, la batterie au lithium est en fait constituée de Lithium, de Fer et de Phosphate, raccourci en LiFePO4 ou LFP. Cette constitution est la plus sûre parmi les différentes batteries lithium-ion. La batterie au lithium est beaucoup plus chère à l’achat qu’une batterie au plomb, mais elle est aussi beaucoup plus performante. A capacité équivalente, la batterie au lithium est plus petite et plus légère que la batterie au plomb (en moyenne 70% de gain en place et en poids). Comme la plomb carbone, elle accepte une décharge à 100% et d’être réutilisée avec une charge incomplète. Dans des conditions un peu plus poussées, la batterie lithium est plus efficace avec moins de perte d’énergie. Elle offrira beaucoup plus de cycles (5 fois plus qu’une Gel en moyenne), permettant de relativiser le prix d’achat : dans le même laps de temps, pour une batterie au lithium, il vous faudra environ 5 batteries Gel ! Elle accepte plus facilement une décharge profonde, se recharge plus rapidement, et offre plus de cycles que les batteries au plomb. Elle est également moins sensible à la chaleur que les batteries plombs, mais beaucoup moins efficace pour une température ambiante inférieure à 5°C. La batterie Lithium a un taux d’autodécharge très bas, qui peut varier en fonction des conditions de stockage, permettant de garder la batterie sans charge ni décharge pendant plusieurs mois.
Dimensionnement et optimisation énergétique
Après avoir déterminé la technologie de batterie qui correspond le mieux à votre besoin, il vous reste à définir la capacité dont vous avez besoin. Pour cela, il faut prendre en compte chaque appareil électrique que vous utilisez à bord, puis regarder leur consommation en Ampère (A), que vous trouverez sur l’appareil lui-même, ou sur le manuel d’utilisation. La valeur en ampère correspond à une heure d’utilisation. Pour chaque appareil, multipliez cette valeur par le temps d’utilisation en heures entre deux recharges de votre batterie pour obtenir une valeur en ampère-heure (Ah). Votre besoin en énergie obtenu est la capacité minimale de batterie qu’il vous faut. Pour choisir la batterie décharge lente correspondante, il faut choisir la profondeur de décharge que vous souhaitez. Une profondeur de décharge plus importante demande un investissement moins élevé et moins de place sur le bateau, mais offre moins de marge de sécurité si jamais vous consommez plus que prévu, demande plus de temps pour la recharge, et surtout réduit la durée de vie très nettement. Vous aurez ainsi besoin de changer vos batteries plus souvent. En électricité, il est fortement recommandé de garder une marge de sécurité suffisante. C’est pourquoi nous vous recommandons, si vous avez la place et le budget pour, de prévoir une batterie ayant une capacité bien supérieure à votre besoin. A noter : La capacité d’une batterie est généralement calculée sur une consommation régulière pendant 20 heures (C20). Par exemple, pour une batterie de 100 Ah, vous disposerez réellement de 100 Ah si vous consommez au maximum 5 A par heure. Si vous utilisez chaque heure en moyenne plus que la capacité / 20, la capacité totale de la batterie sera revue à la baisse sur le cycle. D’autre part, certaines technologies de batteries ne permettent pas une décharge à 100%. Ainsi, vous ne pourriez utiliser ici ces 100 Ah uniquement si vous aviez une batterie Lithium ou plomb carbone.
Les batteries marines sont des éléments indispensables à bord, mais restent assez coûteuses et très sensibles. Il existe ainsi de nombreuses astuces et de nombreux accessoires qui vous permettent d’utiliser au mieux vos batteries et de les faire durer le plus longtemps possible. En mer, l’électricité reste nécessaire pour vos équipements et acquérir une indépendance électrique est une solution alternative à l’accumulation des batteries. En effet, au lieu d’augmenter la capacité de vos batteries, vous pouvez choisir un moyen de produire de l’électricité en mer afin de pouvoir recharger plus régulièrement vos batteries et ainsi avoir besoin de moins stocker d'électricité. Les batteries marines possèdent de nombreuses indications, telles que la tension, la vitesse de décharge, l'intensité ou autres… Dans notre rubrique "Energie à bord", nous proposons des panneaux solaires, éoliennes, hydro-générateurs, groupes electrogènes,…
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Matériaux de structure et intégration nautique
Parallèlement aux systèmes électriques, la qualité des matériaux de construction est déterminante pour la longévité des installations. Le contreplaqué tout Okoumé sélectionné et répondant à la spécification anglaise BS 1088:2018 avec le certificat Lloyd’s Register Type Approved, le Marine Ply est largement reconnu par les professionnels de la construction nautique : bateaux de course ou de plaisance, fabrication en kit de kayaks, de canoës et Wooden boats. Il présente une légèreté et une excellente tenue à l’humidité (collage classe 3) qui suivent les exigences particulières de la construction nautique. Il se retrouve aussi en aménagement intérieur de cabines grâce à ses nombreuses possibilités de finition. Il peut être utilisé en structure, par exemple pour la fabrication de coques, souvent associé à la fibre de verre et à la résine époxy. L'intégration de ces matériaux, tout comme l'installation des batteries, nécessite une expertise technique rigoureuse pour garantir la sécurité et la performance en milieu marin.
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