Sur le papier, un vélo électrique sans batterie paraît presque aussi logique qu’une voiture électrique sans batterie. Pourtant, c’est bien le pari de Pi-POP, une entreprise installée à Olivet, près d’Orléans. Plus de 1 500 de ses vélos sont aujourd’hui en circulation, selon la marque, qui commercialise désormais deux modèles. Le principe n’est pas de supprimer le stockage d’énergie, mais de remplacer la batterie lithium-ion par des supercondensateurs. Et cela change complètement la manière dont le vélo récupère et restitue son énergie.
Pas de recharge sur secteur, mais une énergie qui tourne en boucle
Le fonctionnement du Pi-POP repose sur trois éléments : un moteur capable également de récupérer de l’énergie, des supercondensateurs pour la stocker et un capteur de couple qui mesure l’effort fourni par le cycliste. Quand le vélo roule facilement, notamment sur le plat, en descente ou lors des freinages, une partie de l’énergie est récupérée puis stockée. Elle peut ensuite être restituée automatiquement au démarrage ou dans une montée.
C’est donc un système assez différent de celui d’un VAE classique. Une batterie lithium contient plusieurs centaines de wattheures et permet d’accumuler une grande quantité d’énergie avant le trajet. Le système de supercondensateurs du Pi-POP offre, lui, une capacité bien plus faible. La marque indique 8 Wh sur ses packs, tout en précisant que les supercondensateurs peuvent se charger et se décharger beaucoup plus rapidement. Autrement dit, il ne faut pas imaginer un vélo disposant de la même réserve qu’un VAE traditionnel mais capable de fonctionner sans prise. Le Pi-POP fonctionne plutôt comme un réservoir d’énergie constamment alimenté et vidé au fil du trajet.
Horizon cherche maintenant à rendre l’idée plus accessible
Jusqu’ici, Pi-POP proposait principalement le Liberté, un vélo à assistance autonome vendu autour de 2 690 euros. Le nouveau Horizon veut élargir le public. Il s’agit d’un vélo qui pèse 18 kg, avec un moteur arrière de 250 W développant jusqu’à 50 Nm de couple. Il est proposé à partir de 1 990 euros et peut assister le cycliste jusqu’à 25 km/h, comme un VAE classique dans le cadre réglementaire européen.
Le cadre est plus sportif que celui du Liberté et trois modes sont proposés. Le mode automatique laisse le vélo gérer la récupération et l’assistance. Le mode manuel permet davantage d’intervenir dans leur fonctionnement, tandis que le mode musculaire désactive complètement l’assistance.
L’Horizon est actuellement vendu sur commande, avec une disponibilité annoncée sous trois mois. Pi-POP propose une livraison du vélo monté et réglé à la taille de l’acheteur moyennant 100 euros supplémentaires, ou un retrait gratuit à l’atelier d’Olivet.
Il peut monter des côtes, mais pas indéfiniment
C’est probablement le point le plus important à comprendre avant de s’intéresser à ce vélo. Pi-POP annonce en effet jusqu’à 300 mètres de dénivelé cumulé assisté pour l’Horizon. Le constructeur affirme l’avoir testé sur plusieurs côtes françaises, notamment à Montmartre, sur la Croix-Rousse ou encore à Notre-Dame de la Garde, avec des pentes pouvant atteindre 14 % à 14-16 km/h. Mais ces chiffres ne signifient évidemment pas que le vélo peut grimper 300 mètres d’un seul bloc sans aucune limite.
L’énergie disponible dépend directement de ce qui a été récupéré auparavant. Après une longue montée, les supercondensateurs finissent par se vider. Le vélo continue alors d’avancer, mais sans assistance électrique jusqu’à ce qu’il puisse récupérer suffisamment d’énergie. Une descente, un freinage ou une portion plus facile permettent de reconstituer progressivement la réserve. Pi-POP explique elle-même que sa technologie est surtout adaptée aux trajets qui alternent plat, descentes et côtes modérées.
C’est précisément là que se situe la différence avec un VAE équipé d’une grosse batterie. Sur ce dernier, le cycliste emporte plusieurs centaines de wattheures disponibles dès le départ. Le Pi-POP doit, lui, composer avec l’énergie qu’il récupère réellement.
Une solution qui gagne du poids, mais change les habitudes
Le principal intérêt du système apparaît aussi sur la balance. Avec ses 18 kg, l’Horizon se rapproche davantage d’un vélo musculaire léger que d’un VAE traditionnel souvent beaucoup plus lourd.
L’absence de batterie lithium apporte également d’autres avantages mis en avant par Pi-POP : pas de recharge secteur, pas de batterie à remplacer et aucun recours à la chimie lithium pour le stockage. Les supercondensateurs sont en revanche beaucoup moins denses énergétiquement qu’une batterie classique, ce qui explique précisément pourquoi cette architecture n’a pas encore remplacé les batteries sur les vélos électriques. Pi-POP reconnaît d’ailleurs une capacité énergétique environ vingt fois inférieure à masse équivalente.
Le compromis est donc assez clair : moins d’énergie embarquée, mais un vélo plus léger et un système qui récupère en permanence une partie de ce qui serait normalement perdu au freinage ou dans les descentes.
Dix ans de travail pour arriver jusque-là
Selon Pi-POP, son fondateur Adrien Lelièvre s’intéresse aux supercondensateurs depuis une dizaine d’années. La société explique avoir consacré plusieurs années au développement de son système avant de passer à la commercialisation. La métropole d’Orléans rappelle elle aussi que Lelièvre s’est intéressé aux supercondensateurs dans le cadre de travaux d’innovation industrielle avant de lancer son propre projet.
Cette phase de développement a débouché sur plusieurs générations de vélos et désormais sur une deuxième gamme. L’Horizon doit surtout permettre à Pi-POP de quitter le terrain de la curiosité technologique pour s’adresser à un public plus large, avec un prix inférieur de 700 euros environ à celui du Liberté.
Le système de Pi-POP est intéressant précisément parce qu’il ne cherche pas à résoudre le même problème qu’un VAE classique. Pour un trajet urbain quotidien avec quelques côtes, l’absence de recharge et le poids contenu peuvent avoir beaucoup de sens. Pour un long col de montagne, en revanche, les limites du stockage par supercondensateurs deviennent immédiatement plus visibles. Même Pi-POP recommande son vélo principalement pour les environnements urbains et périurbains vallonnés, avec une utilisation optimale sur des pentes modérées.