Manutention

Questions énergétiques

Par Mark Nicholson

Juillet 2019

L’avenir des chariots élévateurs thermiques

Les nouvelles normes anti-pollution émises par l’UE représentent de nouveaux défis pour les fabricants et les utilisateurs de chariots élévateurs thermiques. Avec l’aide des spécialistes de Cat® Lift Trucks, Mark Nicholson examine les tendances et expose l’avenir de ce segment important du marché.

Tendances de vente

Entre 2001 et 2018, les ventes totales de chariots élévateurs frontaux en Europe sont passées de 60 % thermique / 40 % électrique à 60 % électrique / 40 % thermique. Cependant, on observe des variations dans les préférences de motorisation selon les pays, qui sont dues aux grandes différences culturelles.

Tendance extrême en Italie, la motorisation électrique représente 82 % des ventes de chariots frontaux, contre 73 % en 2001. À l’autre extrême, les chariots élévateurs thermiques dominent encore au Royaume-Uni, où la part de l’électricité n’est passée que de 32 à 33 % pendant la même période. D’autres comparaisons sont indiquées dans la figure 1. On voit bien que, malgré la tendance générale vers l’électricité, la demande en matériels à moteur thermique reste forte.

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Figure 1: Répartition des pourcentages entre les ventes de chariots frontaux à moteur électrique / thermique en 2001 et en 2018

La distinction entre diesel et gaz dans le segment des moteurs thermiques ne sont pas faciles à obtenir. Cependant, on note que les clients européens ont toujours penché davantage pour le diesel, alors que les Américains préfèrent le gaz. Grâce à sa couverture mondiale en termes de fabrication et de commercialisation, Cat Lift Trucks est bien structuré pour développer et améliorer toute les technologies de motorisation, qu’elle soient thermiques ou électriques.

« Avec les incitations à réduire fortement les émissions polluantes, et sachant que les chariots élévateurs électriques deviennent plus attrayants pour de multiples raisons, certains acheteurs en motorisation gaz ou diesel changent d’habitudes, explique Willem de Jong, directeur général chargé de l’équipement. Certains anciens utilisateurs du diesel restent en motorisation thermique mais passent au gaz. Pourtant la plupart vont passer directement à l’électricité. En effet, le remplacement des bouteilles de gaz, leur stockage et leur remplissage, ajoutés aux réglementations sur la santé et la sécurité, peuvent paraître décourageant et peu pratiques pour beaucoup. Cela peut également sembler être une étape intermédiaire inutile à ceux qui sont persuadés que, un jour ou l’autre, le passage à l’électricité sera inévitable. »

Difficultés et solutions

« Si les chariots électriques augmentent leur part de marché, c’est principalement en raison de leurs avantages sur les émissions, explique Carmen von Boeckel, directrice produits à moteurs thermiques. Par ailleurs, les chariots électriques deviennent plus puissants, durables et résistants aux intempéries que leurs prédécesseurs, si bien qu’ils peuvent maintenant être utilisés en extérieur, pour des tâches qui, avant, devaient être effectuées par des chariots thermiques. De plus, ils proposent des fonctions électroniques évoluées qui procurent une excellente expérience utilisateur.

Cependant l’utilisation des chariots élévateurs thermiques va perdurer, et on peut même prévoir de futurs développements technologiques dans ce domaine. Les nouvelles normes européennes antipollution STAGE V et la pression croissante pour réduire l’empreinte carbone favorisent les améliorations de technologies sur les moteurs thermiques, notamment sur la combustion propre. Et on peut s’attendre à voir appliquer des technologies de chariots électriques aux matériels thermiques, y compris des systèmes hybrides et de nouvelles aides à la conduite. »

Pour les motorisation gaz, les modifications nécessaires pour se conformer au STAGE V ont été assez faibles et n’impactent que faiblement les coûts, voire pas du tout. En revanche, pour les moteurs diesel, les changements sont beaucoup plus conséquents et, en fin de compte, les clients vont devoir payer des centaines, voire des milliers d’euros de plus pour leurs chariots, selon les modèles.

Willem de Jong ajoute : « Avec cette nouvelle ère, les chariots élévateurs diesel seront plus productifs que jamais, mais les clients devront accepter le fait que les moteurs diesel de base traditionnels appartiendront bientôt au passé. Ces anciens moteurs mécaniques, qui ont évolué pendant de nombreuses années, étaient bien connus, très prévisibles dans leurs utilisations et généralement extrêmement fiables.

Les nouveaux moteurs de la norme STAGE V sont beaucoup plus sophistiqués et entièrement contrôlés par l’électronique. Bien sûr, ils ont été soumis à des programmes de test rigoureux, mais ils ne se sont pas encore imposés sur le marché. Ce sera sans doute intéressant pour les mécaniciens de chariots élévateurs, car l’ordinateur portable étaient jusqu’alors plutôt réservé à l’entretien des chariots électriques. »

Il est probable que la demande pour la rénovation des chariots élévateurs thermiques existants soit plus forte que par le passé afin de prolonger leur durée de vie au maximum. Car même si les moteurs diesel de base sont abandonnés et sans espoir de retour en arrière, leur disparition du marché prendra sans doute de nombreuses années.

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L’innovation dans les moteurs thermiques se poursuit.

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Pour les activités pénibles dans les environnements difficiles, la puissance des moteurs thermiques est souvent la seule option réaliste.

Signification de la norme STAGE V

La norme européenne STAGE V est la dernière en date d’un programme de l’UE visant à réduire les émissions nocives des moteurs d’engins mobiles non routièrs. Dès la fin des années 1990, chaque étape a introduit des limites d’émission de plus en plus strictes. Elles concernent notamment les oxydes d’azote (NOx), les hydrocarbures (HC), le monoxyde de carbone (CO) et les particules ultrafines (PU).

Avec le STAGE V, les niveaux autorisés de ces substances dans les gaz d’échappement ont été diminués d’environ 96 à 97 % par rapport au STAGE I. Pour les particules ultrafines, principalement composées de suie, le nombre de particules émises ainsi que leur masse sont désormais limités.

Pour les moteurs de puissance inférieure à 56 kW ou supérieurs à 130 kW, les nouvelles réglementations sont entrées en vigueur en janvier 2019. Cela concerne généralement les chariots élévateurs jusqu’à 5 tonnes ou supérieure ou égale à 16 tonnes. Pour les chariots de capacités intermédiaires, le STAGE V sera mis en œuvre en janvier 2020. Des dispositions transitoires seront mises en place jusqu’à 2022, ce qui évitera un choc soudain sur le marché.

La Norvège, la Suisse et le Royaume-Uni post-Brexit font partie des pays hors UE qui appliqueront probablement les mêmes normes.

Pour réduire les émissions, les concepteurs de moteurs peuvent utiliser diverses technologies, notamment :

  • Réduction catalytique sélective (RCS – utilisation de catalyseurs comme l’urée ou le liquide d’échappement diesel (DEF) pour réduire les NOx
  • Diesel oxidation catalyst (DOC) – converts HC, CO and some other emissions into less harmful substances
  • Catalyseur d’oxydation pour diesel (COD) – convertit le HC, le CO et d’autres émissions en substances moins nocives
  • Catalyseur à rejet d’ammoniac (CRA) – supprime l’ammoniac restant du processus RCS
  • Recyclage des gaz d’échappement (RGE) – abaisse la température de crête de la combustion afin de réduire la production de NOx et de PU
  • Filtre à particules pour moteur diesel (FPD) – bloque les particules de suie
  • Système de post-traitement des gaz d’échappement (EATS) – associe plusieurs
    des éléments ci-dessus

L’amélioration de l’efficacité des moteurs sera également utile, car une consommation réduite de carburant diminue les émissions.

Soyez assurés qu’en achetant vos chariots élévateurs auprès d’un fabricant réputé avec un réseau de concessionnaires européens, comme Cat Lift Trucks, ils seront conformes aux réglementations de l’UE. Mais si vous les importez d’un pays extérieur à l’Europe, c’est à vous qu’incombera leur mise en conformité.

Il est parfaitement légal de continuer à utiliser les chariots élévateurs fabriqués avant l’instauration des normes STAGE V (bien que certaines zones urbaines limitent localement les émissions et donc restreignent l’utilisation des moteurs diesel). Vous pouvez également acheter en toute confiance des chariots élévateurs neufs provenant de stocks existants fabriqués avant les nouvelles normes. Ils sont soumis uniquement aux réglementations appliquées au moment où ils ont été commercialisés sur le marché européen.

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Les technologies réductrices d’émissions comprennent les filtres à particules de diesel.

Les avantages des moteurs thermiques

Malgré les coûts supplémentaires liés à la conformité des normes STAGE V, notamment pour les chariots élévateurs diesel, les chariots élévateurs à moteur thermique seront toujours beaucoup moins chers que les chariots électriques. Les chariots élévateurs thermiques seront difficiles à remplacer par des chariots élévateurs électriques dans les applications extérieures difficiles, notamment lorsque les charges sont très lourdes.

Le GPL et le diesel permettent une productivité presque ininterrompue, car leur réservoir peut être rapidement rempli en carburant, contrairement au temps nécessaire pour remplacer des batteries ou recharger des chariots électriques. Il est également intéressant de pouvoir utiliser les chariots gaz pour des tâches en intérieur et en extérieur lorsque c’est possible.

Les chariots diesel continuent de bénéficier du couple le plus élevé – pour des performances les plus puissantes – et restent économiques. Ils sont aussi les plus faciles à alimenter en diesel sur les sites isolés et sans électricité. Ils peuvent même avoir une empreinte carbone inférieure à celle des chariots électriques, si l’énergie utilisée pour recharger les batteries électriques a été générée en brûlant des énergies fossiles.

« Pour de nombreuses applications et dans de nombreux domaines, il n’est pas possible de passer du moteur thermique au moteur électrique, et il est peu probable que cela devienne réaliste dans un avenir proche, conclut Carmen van Boeckel. Imaginez les énormes difficultés pratiques qu’il faudrait surmonter pour alimenter un énorme chariot électrique pour conteneurs. Ou imaginez la gestion d’un parc de chariots électriques dans une région ne disposant pas d’une infrastructure d’alimentation électrique suffisante. Nous pouvons affirmer avec certitude que le diesel et le gaz ont encore largement leur part dans les énergies utilisées dans le monde et dans l’industrie de la manutention. »

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