Sollevare | Transition électrique à cultiver

La révolution de l’électrification agricole, sous le signe de la technologie innovatrice du lithium

En compagnie d’Elisabetta Orlandi et de Matteo Donelli, respectivement responsable export et directeur commercial de Flash Battery, nous avons parlé de révolution agricole, de chariots élévateurs télescopiques à l’avant-garde, de nouveaux marchés et des dynamiques inédites liées au secteur de la location. Le tout sous le signe de la technologie au lithium la plus avancée et de l’intelligence artificielle dans la gestion à distance des batteries.

Un entretien à plusieurs voix pour analyser les contenus – significatifs, révolutionnaires – d’une coopération vertueuse entre partenaires technologiques. Une relation qui s’articule autour de la nouvelle ère des machines durables, transportée par la technologie des batteries au lithium et par le dynamisme toujours plus poussé de protagonistes industriels qui se dédient à la recherche et au développement à des niveaux d’application inédits. Nous, de Sollevare, avons extrait ces contenus importants d’une entrevue exclusive qui nous a été dédiée par Elisabetta Orlandi et Matteo Donelli, respectivement responsable export et directeur commercial de Flash Battery. Au cœur de notre entretien approfondi, le projet spécifique des batteries de Flash Battery destinées au secteur des machines agricoles et notamment des chariots élévateurs télescopiques, où le constructeur technologique de Reggio d’Émilie a obtenu l’un des projets de succès les plus remarquables en coopération avec un constructeur à l’avant-garde comme Faresin. Le chariot élévateur 6.26 Full Electric représente aujourd’hui le fer de lance de la transition électrique en lien avec la nouvelle évolution mécanisée dans le domaine de l’agriculture. Ce succès, salué par le marché international grâce à de nombreuses ventes au Royaume-Uni et dans d’autres pays avancés, nous offre l’opportunité d’analyser en profondeur le phénomène ainsi que les nouvelles possibilités offertes par les batteries au lithium.

Pour commencer, je pense qu’il convient de définir le contexte actuel du marché où évolue le produit de Flash Battery.

(Matteo Donelli) – Avec Flash Battery, nous sommes présents en Europe, aussi bien de manière directe qu’indirecte, grâce aux partenariats d’excellence que nous avons instaurés avec des intégrateurs de systèmes de groupe motopropulseur de grande expérience, présents sur les marchés les plus intéressants – comme Atech en Allemagne, Efa France en France et Q-tronic au Benelux. En plus de l’Italie, ces trois marchés sont essentiels pour faire progresser la transition électrique dans le monde agricole. Ils représentent globalement plus de 80 % du marché européen de l’électrification dans le domaine des machines industrielles et des véhicules électriques, notamment dans les secteurs du bâtiment et de l’agriculture, où Flash Battery opère depuis plusieurs années.

Notre approche commerciale, y compris à l’égard de la pandémie qui a influencé les dernières années, a nécessairement évolué. Si, jusque tout récemment, les applications électriques et hybrides basées sur la technologie au lithium étaient encore considérées par de nombreux FEO et par de petits et moyens producteurs rien de plus qu’une vitrine technologique pour les salons du secteur, aujourd’hui, le processus de production a subi une accélération à tous les effets. De plus en plus de producteurs ont commencé a étudié concrètement de véritables micro-séries de machines et de véhicules à convertir à notre technologie au lithium. Au cours des 20 derniers mois, ces projets se sont multipliés pour de nombreux constructeurs, qui, aux côtés des séries traditionnelles de machines à propulsion thermique, envisagent désormais de développer des lignes de produits pour des modèles entièrement électriques équipés de batteries au lithium.

Nous sommes pratiquement en train de parler d’une révolution progressive mais inéluctable.

(Matteo Donelli) D’autres raisons ont poussé l’évolution dans ce sens : elles font notamment référence aux nouveaux objectifs verts promus par l’Union européenne qui consistent à réduire les émissions polluantes dans l’atmosphère de 55 % d’ici à 2030 et à atteindre l’objectif de neutralité climatique d’ici à 2050. En plus des activités de recherche et de développement liées au lancement des programmes de l’Industrie 4.0, les constructeurs de machines et de véhicules industriels, sur les marchés de référence de Flash Battery, se sont enfin décidés à suivre la voie de la durabilité environnementale et technologique de façon plus poussée. De plus en plus d’applications hybrides et entièrement électriques ont fait leur entrée sur le marché afin d’anticiper l’introduction de normes vertes devenues désormais certaines et qui deviendront de plus en plus urgentes dans un futur proche. Grâce à son expérience dans le secteur de l’électrification, Flash Battery s’est immédiatement montrée opérationnelle afin d’accompagner les constructeurs dans cette transition inexorable. Nombreux sont ceux qui se sont lancés dans une reconception des machines mêmes, par exemple en ce qui concerne la révision des barycentres (pour des raisons de poids différent des batteries au lithium installées), le passage des câbles en lien avec la dissipation thermique et d’autres aspects fondamentaux. Flash Battery a naturellement agi en tandem avec ses différents partenaires technologiques – en se confrontant par exemple avec les catégories de fabricants de composants comme les producteurs d’essieux – justement pour étudier des solutions complètes qui intègrent cette phase de progrès et de révision des machines dans le monde de l’agriculture et de l’industrie. Le client qui fait confiance à la technologie Flash Battery et à ses partenaires, intégrateurs de systèmes de groupe motopropulseur de grande expérience internationale, pourra jouir d’un soutien constant, de la phase de prototypage à la production en série, pour la réalisation d’un projet d’électrification complet, clé en main.

De quelles machines parlons-nous, plus précisément ?

(Elisabetta Orlandi) Il s’agit de types particuliers de productions comme les tracteurs enjambeurs, très fréquents en France, pour lesquels des progrès remarquables ont été réalisés sur le chemin de l’électrification, en adoptant la technologie au lithium de Flash Battery afin de respecter les limites environnementales strictes concernant les zones agricoles sensibles et prestigieuses comme celles de la Champagne, de la Bourgogne et de Bordeaux. Nous pourrions parler d’autres catégories concernées par ce même processus de changement, par exemple celles des équipements pour la viticulture, pour l’entretien des espaces verts et les mélangeurs d’aliments, utilisés dans les entreprises agricoles du monde entier. Il s’agit là de tous les types de machines qui s’orientent vers une idée de protection de l’animal et de maintien d’une filière totalement protégée et respectueuse de son environnement.

Logistique, construction, GSE (Équipement de soutien au sol) : pratiquement un univers sous le signe de l’électrification et un grand besoin d’énergie propre qui se fait sentir. En tant que protagonistes de la technologie la plus avancée, celle des batteries au lithium, comment imaginez-vous l’évolution de cette tendance ?

(Matteo Donelli) De manière générale, dans l’Europe qui se tourne vers la durabilité environnementale, le pourcentage de modules mécanisés convertis à la technologie tout électrique est aujourd’hui de l’ordre de 5 à 10 % environ et est de toute façon en nette augmentation, y compris en lien avec l’impulsion – toujours recommandée par les politiques industrielles de l’Union – vers la connectivité, l’automatisation et la numérisation des machines et des processus.

Comme chaque transition, outre l’engagement nécessaire qui impose le changement, les premiers avantages font bien évidemment également leur apparition. Quels sont ceux les plus évidents ?

(Matteo Donelli) Les avantages des batteries au lithium par rapport à celles au plomb sont évidents. En ce qui concerne le marché des machines agricoles et le secteur de la construction, une dynamique qui épouse parfaitement notre technologie basée sur les batteries au lithium est par exemple celle de la location. Tout d’abord, la technologie au lithium, par rapport à celle basée sur les batteries traditionnelles au plomb, ne prévoit pas la nécessité d’aménager des zones destinées à la recharge des machines. Ensuite, les cycles de vie des batteries au lithium sont beaucoup plus longs que ceux des batteries au plomb, avec un retour sur investissement évident en matière de vie utile de la machine louée, calculée sur une durée moyenne d’utilisation qui va de six à huit ans environ. C’est grâce à notre expérience sur les modules industriels AGV et LGV, dérivant de notre partenariat fort avec un pionnier du secteur comme Elettric80 que nous avons obtenu des résultats exceptionnels en ce qui concerne les dynamiques de biberonnage (recharge partielle) pour l’utilisation des machines de façon optimale, en lien avec l’application à laquelle elles sont destinées. Nous avons transposé cette expérience dans le monde agricole et dans le secteur de la construction, en étudiant, aux côtés des producteurs, les meilleures solutions qui peuvent prolonger le travail des machines, y compris au-delà des sessions canoniques auxquelles elles sont habituellement destinées.

En tout cas, certains marchés ont été immédiatement plus réceptifs, et ce, également en Europe.

(Elisabetta Orlandi) Dans les pays qui jouent un rôle prépondérant dans notre activité – déjà cités par Matteo Donelli – et notamment aux Pays-Bas et au Benelux, l’intérêt envers le développement de solutions au lithium est fortement marqué. Et ce, en particulier dans le secteur des machines agricoles et de la mobilité urbaine. L’Allemagne est l’un des pays producteurs les plus importants au monde dans le secteur des machines spéciales pour l’agriculture, en ce qui concerne la réduction des émissions polluantes sur le lieu de travail (dans les champs, les serres et la zootechnie, pour le respect de la santé des travailleurs et des animaux d’élevage). En France, la même attention à la durabilité des machines se retrouve dans la viticulture, avec la demande de batteries au lithium particulières et sur mesure (comme dans le cas des tracteurs enjambeurs déjà cités, qui exigent une installation diversifiée des batteries pour calibrer la distribution du poids global de la machine). Cette situation avancée du marché fait que nos distributeurs sont à tous les effets de véritables partenaires techniques pour des solutions d’électrification complètes. C’est en leur compagnie que la première confrontation pour les projets dédiés aux différents clients-constructeurs de machines a lieu : Flash Battery s’occupe du projet préliminaire et dimensionnel de la batterie tandis que nos partenaires techniques se chargent de fournir et d’adapter les inverseurs et les moteurs. Le client final procède ensuite tout simplement à l’installation.

En plus des tracteurs enjambeurs, un autre type de machines pour lequel nos batteries au lithium sont très appréciées (sur la base des avantages induits par la technologie adoptée par Flash Battery, celle lithium-fer-phosphate LiFePO₄, qui offre des caractéristiques de haute stabilité, de sécurité et d’excellentes performances électrochimiques) est celui des mélangeurs d’aliments dont nous parlions plus haut. Notre atout est la forte personnalisation : il s’agit souvent d’applications extrêmement énergivores, pour lesquelles l’énergie disponible est plus importante que la puissance. Elles s’articulent autour de systèmes à haute tension, de l’ordre de 600 V, où un savoir-faire comme celui de Flash Battery devient nécessaire. Pour un mélangeur d’aliments, par exemple, il est essentiel de trouver des solutions à haute ingénierisation mécanique, étant donné que, souvent, la batterie d’accumulateurs doit être distribuée de façon très particulière sur la machine, en exploitant le peu de place à disposition. Nous parlons de batteries qui doivent également alimenter cinq moteurs et, s’agissant d’applications qui se trouvent à l’intérieur de fermes, la sécurité de la chimie LFP redevient un élément fondamental, aussi bien pour la protection des animaux que pour l’opérateur.

Nous voici donc prêts à aborder le grand succès des chariots élévateurs télescopiques destinés à l’agriculture. Un succès obtenu par un producteur visionnaire comme Faresin, auquel Flash Battery a participé de façon décisive.

(Elisabetta Orlandi) La phase préliminaire du développement d’un projet spécifique sur les chariots élévateurs télescopiques compacts de Faresin avait déjà débuté en 2019. Outre le client, les fournisseurs de moteurs et d’inverseurs ont participé à ce modèle de planification très particulier : une synergie qui a permis d’aboutir à la création d’une batterie spécifique dédiée aux applications de manutention et de levage caractéristiques d’un chariot télescopique. Le tout en prenant en compte les exigences du constructeur et celles d’un client final qui, selon toute vraisemblance, pourrait avoir besoin d’une plus grande autonomie propulsive pour une machine de ce type. Pour offrir plus de flexibilité aux clients finaux qui exigeraient une plus grande autonomie, Flash Battery a développé deux solutions à l’intérieur d’un même module mécanique, avec la possibilité de choisir entre deux batteries, une de 24 kWh et une de 32 kWh. Chaque composant utilisé dans la batterie a été exclusivement choisi en lien avec les exigences de l’application et avec la machine à laquelle le projet de la batterie était dédié – en prenant donc en compte le diamètre des câbles, le calibre du fusible, le convertisseur CC/CC avec les fonctions de PDU (Power Distribution Unit, unité de distribution d’énergie, ndlr) pour prendre en charge les autres services supplémentaires du chariot élévateur.

(Matteo Donelli) Ce projet extrêmement stimulant et gratifiant a ouvert la voie à des applications à haute tension (entre 400 et 600 V) pour les modèles de chariots élévateurs télescopiques de plus grande capacité. Un autre aspect intéressant du projet développé pour Faresin est lié à la mise en place d’un système spécial de contrôle et de diagnostic à distance de la batterie, une fonction extrêmement utile pour les applications de tous les producteurs qui exportent leurs machines dans le monde entier. Cette fonction très importante nous permet de réaliser une vérification au cours de la première année d’utilisation du chariot élévateur électrique (avant la véritable production en série). De plus, cela donne la possibilité au client final de contrôler à distance, à tout moment, l’état de santé de ses batteries à travers le monde et offre également l’opportunité de réaliser un entretien préventif pour chaque batterie installée afin de prévenir toute problématique possible. Le Flash Data Center est un logiciel propriétaire implémenté par la division R&D de Flash Battery, qui est en mesure de recueillir toutes les données de la batterie afin d’identifier tout paramètre qui ne serait pas conforme aux normes attendues. De cette façon, la diffusion future, à grande échelle, du lithium, s’inscrit dans la perspective d’une évolution scientifique consciente et avantageuse pour l’opérateur global et pour les nouvelles dynamiques d’investissement et de transition des flottes de machines d’exploitation.