Comment fonctionnent les ferries électriques : l'essor des batteries remplaçant les bateaux diesel

Les ferries électriques fonctionnent selon le même principe fondamental qu'une voiture électrique : de grandes batteries stockent l'énergie et l'alimentent à des moteurs électriques qui actionnent l'hélice ou le propulseur, sans moteur diesel impliqué pendant le fonctionnement normal. La technologie est passée d'un unique bateau pilote norvégien il y a une décennie à des programmes d'approvisionnement de flottes en Écosse, le Highland Council confirmant le 2 octobre 2026 qu'il a officiellement lancé l'appel d'offres pour un nouveau navire électrique remplaçant le Corran Ferry sur le Loch Linnhe, selon l'annonce du conseil lui-même.

Comment fonctionne le système de propulsion

Le cas de référence de la technologie est MF Ampere, construit par le chantier naval norvégien Fjellstrand et livré en octobre 2014 à l'opérateur Norled, qui a commencé le service commercial en mai 2015 en tant que premier ferry entièrement électrique pour voitures et passageurs du monde, selon Ship Technology. Le catamaran en aluminium de 80 mètres transporte jusqu'à 360 passagers et 120 voitures sur un trajet de 5,7 km à travers le Sognefjord, effectuant environ 34 trajets par jour à une vitesse de croisière de 10 nœuds.

Les deux moteurs électriques à bord du Ampere, chacun d'une puissance de 450 kW, sont alimentés par un bloc de batterie lithium-ion de 1.000 kWh pesant environ 10 tonnes, selon Ship Technology. Un moteur entraîne les propulseurs Rolls-Royce Azipull équipés d'une hélice à pas variable pilotable, qui permet au ferry de manœuvrer sans gouvernail séparé. Puisque les propulseurs peuvent tourner, le même système gère à la fois la propulsion et la direction.

Les batteries se rechargent pendant les environ dix minutes nécessaires pour charger et décharger les véhicules à chaque quai. Siemens Energy, qui a fourni le bloc de propulsion, a déclaré que le réseau électrique local était trop faible pour fournir autant d'énergie dans une fenêtre si courte, donc Norled et Siemens ont installé des batteries tampons à chaque station côtière — des unités de 260 kWh qui se chargent à partir du réseau hydroélectrique et se déchargent rapidement dans les batteries à bord du ferry pendant l'arrêt.

Pourquoi les opérateurs abandonnent le diesel

Siemens Energy a déclaré que le modèle Ampere réduit les coûts de carburant de jusqu'à 60% par rapport à un ferry diesel équivalent et que les rétrofits hybrides à batterie sur d'autres navires ont économisé jusqu'à 90% en consommation de carburant, émissions et coûts d'exploitation. L'entreprise a cité un cas distinct, le Bastø Electric, qu'elle a décrit comme le plus grand ferry tout-électrique du monde et a déclaré avoir réduit les émissions de CO₂ de 75% en 2022. Elle a également mentionné une étude Siemens Energy/Bellona estimant que l'électrification complète des flottes de ferries dans plusieurs pays européens pourrait réduire les émissions de ces flottes de près de moitié, économisant environ 800.000 tonnes de CO₂ annuellement en utilisant la technologie actuellement disponible.

Le transport maritime dans son ensemble produit environ 3% des émissions mondiales de gaz à effet de serre, et Siemens Energy a noté que 81% des quelque 91.000 navires de la flotte mondiale sont des navires petits ou moyens — la catégorie dans laquelle tombent la plupart de ces ferries et le segment où la propulsion électrique à batterie est considérée comme la plus techniquement et économiquement viable compte tenu des trajets courts et fixes et des fenêtres de recharge prévisibles.

Lancement de flotte à l'échelle écossaise

L'approche Ampere a depuis été amplifiée en un programme d'approvisionnement de flottes. Caledonian Maritime Assets Ltd (CMAL), l'organisme propriétaire des navires et des infrastructures portuaires du réseau de ferries géré par l'État en Écosse, exécute un Small Vessel Replacement Programme couvrant sept premiers ferries électriques de 50 mètres pour les routes de la côte ouest comprenant Colintraive–Rhubodach, Lochaline–Fishnish et Iona–Fionnphort, avec trois navires supplémentaires prévus pour une deuxième phase, selon la publication spécialisée Riviera Maritime Media, qui a cité le chantier naval qui construit les navires.

Chacun de ces ferries est construit avec une capacité de batterie proche de 6 mégawattheures en utilisant des cellules Corvus nickel-cobalt-aluminium, que Riviera Maritime Media a rapporté être plus de 30% plus légères que les batteries lithium-fer-phosphate de capacité équivalente — un facteur important compte tenu des limites de poids sur les petits navires. CMAL a déclaré que les bateaux sont conçus pour fonctionner jusqu'à 14 heures par jour et se recharger complètement pendant la nuit en moins de 10 heures ; les livraisons doivent commencer au troisième trimestre 2027 et se poursuivre à des intervalles de trois à quatre mois jusqu'au premier trimestre 2029. CMAL exploite actuellement 17 petits navires sur la côte ouest, plusieurs d'entre eux approchant la fin de leur durée de vie, aux côtés de trois ferries hybrides diesel-électriques existants construits entre 2012 et 2016.

Le remplacement du Corran Ferry

La traversée de Corran, l'une des routes de ferry à navire unique les plus achalandées d'Écosse, est actuellement servie par le MV Corran, qui fonctionne depuis 2001, selon le radiodiffuseur STV. Le Highland Council a déclaré que le projet de remplacement est financé par 58 millions de £ de l'Inverness and Highland City-Region Deal, composé de 28 millions de £ du gouvernement écossais destinés au nouveau navire électrique, 20 millions de £ du gouvernement britannique et 10 millions de £ du Highland Council pour les travaux côtiers tels que les rampes et l'infrastructure de recharge.

En partenariat avec CMAL, qui fournit l'expertise technique et le soutien à l'approvisionnement, le conseil a lancé un appel d'offres pour un seul navire le 2 octobre 2026. Le conseil a déclaré qu'il s'attend à adjuger le contrat de construction en mars 2027, l'infrastructure côtière terminée en juin 2027 et l'équipement de recharge côtier installé et mis en service en septembre 2028, avant que le nouveau ferry n'entre en service au début de 2029. Le nouveau navire sera de conception roulage-déroulage, construit selon les spécifications normalisées utilisées dans tout le Small Vessel Replacement Programme de CMAL. STV a rapporté que le MV Corran existant sera conservé comme navire de secours une fois que le nouveau ferry électrique assurera la route.

Ce qui limite encore la technologie

Le document de Siemens Energy et le rapport de Riviera pointent tous deux vers les mêmes contraintes sous-jacentes : le poids de la batterie par rapport à la capacité de charge d'un navire, la force du réseau électrique local aux points de recharge, et la nécessité de changements très rapides pour que les ferries puissent se recharger dans les quelques minutes qu'ils passent à charger les passagers et les véhicules. Ces facteurs expliquent pourquoi la propulsion électrique à batterie a jusqu'à présent été déployée principalement sur des trajets courts et fixes avec des horaires prévisibles — tels que les traversées de fjords et les liaisons inter-îles — plutôt que sur de longs voyages en haute mer.