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10 octobre 2011
Le vélo "normal" n’est pas prêt de disparaître du paysage bien au contraire, mais dans certains cas le VAE peut être une excellente solution.

Auteur : Lucien Alessio

Sommaire
1) Le Vélo à assistance électrique (VAE)
2) Définition et homologation des cycles à pédalage assisté
3) Le Code de la Route et le VAE
4) Autonomie, coût de l’énergie, vitesse et puissance
5) Pourquoi le Vélo à Assistance électrique ?
6) Comparaison VAE / automobile, en ville
7) Technologie des VAE
8) Kit de transformation
9) « Débridage »

1) Le Vélo à assistance électrique (VAE)

C’est d’abord un vélo. Le VAE est équipé d’un moteur électrique, alimenté par une batterie rechargeable sur une simple prise de courant. Il impose cependant de pédaler. Le moteur accompagne le mouvement et facilite le franchissement des difficultés : côtes, vent de face ou distance.

Le VAE permet à des utilisateurs variés pas spécifiquement sportifs ou personnes âgées etc., de retrouver l’usage du vélo quotidien.

Pour quels usages un vélo à assistance électrique ?

Le VAE répond aux attentes de certains publics :

- Des actifs dont les déplacements sont trop longs ou trop vallonnés pour les faire régulièrement à vélo.
L’assistance électrique permet de multiplier le rayon d’action par 2 ou 3 !

- Des sédentaires qui, n’ayant pas fait d’exercice ni pédalé depuis longtemps, appréhendent de s’y remettre et hésitent à lâcher leur voiture pour le vélo. De fait il n’est pas rare que des personnes sans aucun entraînement sportif fassent en VAE des trajets domicile-travail de 10 à 15 km dans chaque sens.

- Des cyclistes seniors ou les personnes ayant un problème de santé qui veulent continuer à profiter de tous les avantages du vélo même si leurs capacités physiques sont limitées.
La vitesse limitée à 25 km/h est suffisante sans pour autant les effrayer.

- Certaines personnes à mobilité réduite peuvent utiliser un tricycle à assistance électrique pour se déplacer de manière autonome sur plusieurs kilomètres.

- Certains professionnels ayant besoin de rester facilement mobiles en milieu urbain dense. Exemples : le SAMU de Nantes, la police municipale de Lyon, la Poste, etc.

- Des livreurs à domicile qui font le choix d’un triporteur à assistance électrique.

VAE et remorque C’est très agréable de conduire un VAE, essayez !

Tout automobiliste ou cyclomotoriste qui passe au VAE fait un pas de géant dans le bon sens…

Attention, un "vélo électrique" non conforme à la réglementation VAE est un cyclomoteur.

Avec son VAE ce cycliste s’apprête à tracter une remorque de 80 kg sur 25 km.

2) Définition et homologation des cycles à pédalage assisté

En majorité - mais pas tous - les vélos électriques commercialisés en France respectent la norme française NF-R30-020 ou européenne EN-14764 (cf. AFNOR ).

Précisions sur les normes :

- La puissance du moteur est limitée à 250 watts, sous une tension maximum de 50 volts.

- L’assistance n’est activée que si le cycliste pédale, c’est le "démarrage à la pédale". Elle doit s’interrompre dés l’arrêt du pédalage ou lorsque le cycliste freine.
Il s’agit donc bien d’une assistance au pédalage du vélo et non d’une propulsion comme dans le cas des cyclomoteurs.

- Par ailleurs le VAE doit respecter les caractéristiques de tous les cycles concernant les freins, l’éclairage, l’avertisseur sonore, les catadioptres etc.

Autres textes applicables aux vélos à assistance électrique :

- Directive Européenne 2002/24/CE – source : eur-lex.europa.e

- Arrêté du 2 mai 2003 relatif à la réception et à la réglementation technique des véhicules à moteur à deux ou trois roues et des quadricycles à moteur et de leurs systèmes et équipements. Source : www.legifrance.gouv.fr

Respect des exigences de sécurité

Décret n° 95-937 du 24 août 1995 relatif à la prévention des risques résultant de l’usage des bicyclettes (extraits) :
« Le respect des exigences de sécurité est attesté par la mention "Conforme aux exigences de sécurité", qui doit être apposée par le fabricant ou le vendeur, sur le cadre de la bicyclette. Cette mention certifie que le VAE :
1. A été fabriqué conformément aux normes de sécurité.
2. Est conforme à un modèle bénéficiant d’une attestation de conformité aux exigences de sécurité délivrée à la suite d’un examen de type par un organisme habilité. »

En conséquence, pour chaque achat d’un vélo à assistance électrique, le vendeur doit obligatoirement fournir le certificat d’homologation. Ce document est important car il peut être réclamé, par les forces de l’ordre, pour prouver qu’il s’agit bien d’un vélo (un VAE) et non pas d’un cyclomoteur, et ainsi être couvert par son assurance "multirisques RC" en cas d’accident. Si le cycliste n’a pas de certificat d’homologation, il doit assurer l’engin comme cyclomoteur.

3) Le Code de la Route et le VAE

Le « Cycle à pédalage assisté » communément VAE

Le Code de la Route ne connait pas le Vélo à Assistance Electrique ou VAE. Mais il ne connait pas non plus le vélo ( !) et à peine la bicyclette (citée une seule fois), mais le « cycle ».

Le Cycle à pédalage assisté a été introduit récemment dans le Code de la route (décret du 30 avril 2009), sans que la définition du « cycle » telle qu’elle existait précédemment n’ait été modifiée. Pour plus de clarté, il aurait été judicieux d’en modifier parallèlement la définition pour supprimer ou amender le qualificatif de « exclusivement », cf. ci-après. Cependant l’article R311-1 précise bien que le Cycle à pédalage assisté est un cycle (équipé d’un moteur auxiliaire…), c’est-à-dire un vélo.

Définitions Article R311-1. Extraits :

6. 10. Cycle : véhicule ayant au moins deux roues et propulsé exclusivement par l’énergie musculaire des personnes se trouvant sur ce véhicule, notamment à l’aide de pédales ou de manivelles.

6. 11. Cycle à pédalage assisté : cycle équipé d’un moteur auxiliaire électrique d’une puissance nominale continue maximale de 0,25 kilowatt, dont l’alimentation est réduite progressivement et finalement interrompue lorsque le véhicule atteint une vitesse de 25 km/h, ou plus tôt si le cycliste arrête de pédaler.

Règles applicables aux VAE

Comme pour tous les cycles, le VAE peut (ou doit) emprunter les bandes et pistes cyclables. Il n’impose ni le port du casque, ni le marquage de contrôle des cyclomoteurs, ni assurance spécifique.

4) Autonomie, coût de l’énergie, vitesse et puissance

Rayon d’action des VAE

C’est un paramètre essentiel qui dépend directement des performances de la batterie . Il est couramment de l’ordre de 25 à 40 Km (les constructeurs annoncent des chiffres supérieurs).

Consommation et coût du carburant

Sur les petits parcours le VAE consomme de l’ordre de 100 fois moins d’énergie que la voiture et 15 fois moins que le cyclomoteur.
Le coût de recharge de la batterie est de l’ordre de 0,06 €, pour une distance parcourue de 40 km.

Vitesse et puissance fournie par le cycliste

- Un cycliste qui roule naturellement et sans effort notable à une vitesse de 15 km/h, fournie une énergie mécanique de l’ordre de 70 W.
En ville la vitesse moyenne d’une majorité de cyclistes est inférieure à 20 km/h.

- Pour rouler à 25 km/h sur le plat et sans vent, sur un vélo de route avec des pneus bien gonflés, la puissance nécessaire est de 180 W.
A comparer aux 250 W supplémentaire qu’apporte le VAE. En fait ce surcroît de puissance n’est vraiment utile que dans les cas difficiles : côte, vent de face ou longueur du parcours.

5) Pourquoi le Vélo à Assistance électrique ?

Avantages ou cyclabilité. Le VAE :

- Nécessite moins d’effort physique notamment dans les côtes ou face au vent.
Il permet de regagner son bureau sans transpirer ou encore d’emmener un enfant sans effort. Il s’adapte au rythme de chacun et permet d’entretenir sa forme physique.
Pour les personnes âgées ou fragilisées, ce moindre effort se traduit par plus de disponibilité, et plus d’attention prêtée à la circulation, pour tourner la tête, etc.

- Puissant au démarrage, il permet d’atteindre rapidement la vitesse minimum d’équilibre sans zigzaguer. Dans les côtes sa vitesse soutenue permet de conserver des trajectoires rectilignes.

- Il autorise la position droite (le cycliste n’est jamais arc-bouté sur son VAE), une conduite calme et détendue, et donc une bonne vision latérale qui permet d’anticiper les dangers notamment dans les carrefours.

- Agile et peu encombrant comme un vélo classique, il permet d’échapper aux bouchons (il est plus maniable qu’un cyclomoteur). Le cycliste en pédalant maîtrise mieux sa vitesse et son véhicule que le conducteur qui appuie sur un accélérateur.

- La conduite d’un VAE est relativement sereine. L’attention du conducteur n’est pas entièrement accaparée par la conduite d’un engin rapide. Il reste disponible pour observer les quartiers traversés.

- Sa vitesse limitée est un facteur déterminant de sécurité.
La puissance fournie décroit pour s’annuler à 25 km /h, ce qui se traduit dans la réalité par une vitesse généralement inférieure à 20 km /h, tout à fait comparable à celle d’un vélo de ville.
Les autres usagers perçoivent le conducteur de VAE comme un cycliste, c’est-à-dire comme un usager plus fragile que le conducteur d’un « deux roues motorisés ».
Nota En 2008, les cycles ont effectués 3% des déplacements. Dans les accidents de la circulation ils ont représentés 3,5% des tués.
A comparer aux deux-roues motorisés qui ont effectués 2% des déplacements et ont représentés 26% des tués. Sources : CERTU et ONISR.

- Très peu polluant et silencieux, il respecte l’environnement et le voisinage. Il autorise comme le vélo la convivialité, le contact et le respect d’autrui.

- La technologie des VAE a progressé ces dernières années. Certains modèles donnent la possibilité, dans les descentes, de recharger partiellement la batterie. L’éclairage est généralement de bonne qualité et fiable (pas de piles HS lorsqu’on en a besoin). Etc.

- Il résiste bien au vol. Son look « bourgeois » n’attire pas les jeunes voleurs. Certains modèles permettent d’enlever la console de commande à l’arrêt. En cas de stationnement prolongé il est possible également sur la plupart des modèles d’enlever la batterie (verrouillée par une clé spécifique). Il est de plus nécessaire de disposer du bon chargeur pour la recharger.

- Comme sur les vélos usuels, les conducteurs de VAE ne sont pas soumis au port du casque et peuvent emprunter les bandes et pistes cyclables, etc.

Inconvénients :

- Le VAE nécessite un minimum d’attention pour bien gérer la batterie (respect des recommandations constructeurs).

- Certains modèles bas de gamme présentent une fiabilité insuffisante. Il est préférable d’acquérir le VAE auprès d’un Vélociste capable d’en assurer la maintenance.

- Pour certains constructeurs, il n’existe pas de modèles de petites tailles, adaptés notamment aux profils féminins.

6) Comparaison VAE / automobile, en ville

Le VAE est bien adapté aux déplacements courts (moins de 15 km).

Nota : Une étude de l’INRETS (1999) a montré que « plus de la moitié des déplacements automobiles concernent des trajets inférieurs à 5 km, dont la moitié à 2 km, avec une vitesse moyenne de 13 km/h ». Or la voiture est très mal adaptée aux déplacements courts. A froid le moteur « serre », l’usure est plus grande, la consommation augmente et le pot catalytique est peu efficace, d’où une pollution maximum.
Sans compter quelques « gags » inextricables : les difficultés de stationnement en centre ville ; des bouchons à certaines heures et sur certaines voies « rapides » ! Et beaucoup plus inquiétant encore : l’émission des gaz à effet de serre et l’épuisement annoncé des réserves d’énergies fossiles…

Comparaison selon 18 critères urbains Auto VAE
Accessibilité à tous. Permis de conduire oui non
Facilité de stationnement en centre ville difficile moyen
Port d’objets lourds ou encombrants oui non
Effort physique nul bénéfique
Confort grand moyen
Convivialité (rencontres occasionnelles) nulle grande
Sécurité du conducteur (en ville) bonne moyenne
Danger pour autrui énorme faible
Pollution énorme très faible
Bruit moyen très faible
Temps de déplacement pour d supérieur à 5 Km minimum
Temps de déplacement pour d inférieur à 5 Km minimum
Ponctualité (fonction du trafic) mauvaise bonne
Disponibilité (n’importe quand, comparativement aux transports en commun) bonne bonne
Energie consommée et émission de GES énorme faible
Espace public ou privé consommé important faible
Coût public (infrastructure) énorme faible
Coût privé (prix de revient kilométrique) important faible
Critères satisfaisants 5 sur 18 14 sur 18
Avantages VAE par rapport à auto 14 sur 5

7) Technologie des VAE

La partie cycle

Elle est en tout point comparable à celle des vélos de ville.
La puissance nécessaire pour le freinage ne pose pas de problème spécifique.
La commande de freinage doit couper simultanément le moteur, en complément avec l’arrêt du pédalage.
A noter que dans le cas de la récupération de l’énergie de freinage pour recharger la batterie, il en résulte un freinage moteur intéressant pour ménager les freins dans les longues descentes.

Certains modèles sont munis de suspensions avant et arrière pour un maximum de confort.
Sur la plupart des modèles l’augmentation de la « chasse » (l’inclinaison du tube de direction) améliore la stabilité, au prix cependant d’une certaine perte d’agilité.

Le positionnement de la batterie est important pour en permettre l’accessibilité sans nuire à la stabilité (maintien du centre de gravité le plus près du sol).

Les VAE comportant une batterie au plomb de forte capacité ont une masse supérieure à 30 Kg, d’où l’utilisation d’un cadre légèrement renforcé.
Cependant l’évolution actuelle vers des batteries plus légères tend à limiter le poids global du VAE. Il en existe d’une masse de 17 Kg (batterie au lithium) comparable aux vélos de ville classiques.

Comme pour les vélos classiques, la rigidité du cadre est déterminante pour la stabilité. Ce point est à vérifier notamment dans le cas des VAE pliants.

La motorisation

La motorisation n’est active que jusqu’à 25 km/h. A partir d’une certaine vitesse la puissance maximum de 250 W, décroît régulièrement pour s’annuler à 25 km/h. Il reste cependant possible de pédaler au de-là de cette vitesse au moyen de la seule force musculaire.
De fait la vitesse du VAE est adaptée aux déplacements en ville, sachant que la vitesse constatée des cyclistes urbains dépasse rarement la vitesse de consigne. Leur vitesse moyenne étant généralement inférieure à 18 km/h. La puissance annoncée de 250 W est la puissance mécanique maximum délivrée par le moteur. La puissance électrique fournie par la batterie étant plus élevée notamment au démarrage.

Les premiers VAE dans les années 90, étaient équipés de motoréducteurs « à courant continu » avec renvois d’angle, situés au niveau du pédalier. Il en existe encore d’excellents modèles conformes à cette définition. Ce type de moteur présente un couple important à basse vitesse, caractéristique qui peut se révéler déterminante sur les itinéraires comportant de nombreuses côtes ou dans le cas de démarrages fréquents.

Dans les années 2000 le moteur sans balais « brushless », monté directement dans le moyeu de la roue arrière ou quelques fois sur la roue avant, s’est généralisé. L’absence de « balais » et de réducteur simplifient l’entrainement et améliore la fiabilité mécanique au prix cependant d’une électronique de gestion plus sophistiquée.

Depuis peu certains VAE haut de gamme comportent un moteur brushless repositionné au niveau du pédalier, avec pour avantage la simplification de la roue AR (ou de la roue AV). Ces deux roues restant conforme à la définition d’un vélo traditionnel, avec pignons et changement de vitesse sur la roue AR. La puissance électrique fournie au moteur est modulée en fonction des indications fournies par plusieurs capteurs mesurant la vitesse de rotation de la roue AR et/ou du pédalier, et la force appliquée sur les pédales. Il en résulte une meilleure utilisation de la puissance du moteur notamment au démarrage. De plus l’augmentation du poids par rapport à un vélo classique reste limitée soit de l’ordre de + 6,5 kg avec une batterie au lithium.

La batterie

Elle détermine directement les caractéristiques, les performances et le prix du VAE. Sa durée de vie est limitée, de quelques centaines de cycles à un millier de cycles ou 4 ans.
Il faut prévoir son coût de remplacement, dès l’achat du VAE.

- Capacité
Les capacités usuelles varient de 6 à 12 h sous des tensions de 20 à 42 V. A froid, la capacité peut être réduite de 30%.
La batterie est généralement amovible pour permettre de la recharger aisément (sans avoir à hisser le VAE dans un immeuble).
La charge complète dure environ 4 heures.
Le chargeur peut être léger (de l’ordre de 300 g), critère à prendre en compte pour ceux qui veulent avoir la possibilité de recharger leur batterie sur leur lieu de travail par exemple.

- Différents types de batterie
La technologie des batteries n’est pas stabilisée. Elle évolue régulièrement sous l’action du développement des équipements portables : téléphones, PC, outillages.
On peut en attendre d’autres développements importants dus notamment à l’essor de la voiture électrique. Technologies :
• Au Plomb (gel plomb). Batterie robuste mais relativement lourde. De l’ordre de 10 Kg et plus.
• Cadmium-nickel (Cd-Ni). Masse de l’ordre de 5 à 8 Kg. Elle comporte un effet mémoire marqué qui impose de les décharger régulièrement et complètement avant de les recharger.
• Nickel Métal hydrure (Ni-Mh). Masse de 4 à 6 Kg. Bonnes performances d’ensemble.
• Au lithium (Li-ion, Li-polymère, etc.). Les plus performantes. Masse 2 à 3 Kg.

- Fiabilité et durée de vie
La fiabilité est généralement bonne lorsque le VAE est utilisé régulièrement. En l’absence d’utilisation il faut veiller à recharger régulièrement la batterie pour éviter que sa tension ne descende au dessous d’une certaine valeur qui ne permettrait plus de la recharger !

Dans tous les cas d’utilisation, lors de la charge ou pour gravir une côte, la température de la batterie ne doit pas trop s’élever au-dessus de la température ambiante.
Nota : A titre de précaution, il faut éviter de fixer un porte-bébé au-dessus de la batterie (cas des batteries situées horizontalement sous le porte-bagage).

La durée de vie et le nombre de cycles d’utilisation dépendent essentiellement des conditions d’utilisation et notamment des caractéristiques de charges et de décharges. Il faut éviter de dépasser la charge maximum (notamment lorsque la température est élevée) et également les décharges profondes.

- Batterie usagée
Elle doit être retournée au vendeur pour être recyclée (directive européenne DEEE).
Nota : De nombreux matériaux polluants entre dans la composition des batteries : plomb, cadmium, cobalt…

8) Kits de transformation

Ils permettent de transformer un vélo classique en VAE.
Ces kits comprennent un ensemble motoréducteur avec son système d’entrainement, une batterie, une électronique avec son boîtier de commande à fixer sur le guidon.
Il en existe avec entraînement par « galet » directement sur le pneu, généralement sur la roue arrière. D’autres utilisent un moteur « brushless » de moyeu. Dans ce cas il est préférable de monter le moteur dans la roue avant pour conserver les pignons et changements de vitesse d’origine sur le pédalier et la roue arrière.

Dans tous les cas il est nécessaire de monter le kit sur un cadre présentant une bonne rigidité et une partie cycle de qualité (freinage, etc.).

9) « Débridage »

Le débridage est interdit par la loi

Cependant il est actuellement pratiqué sur certains modèles usuels.
Certains fabricants et importateurs aimeraient faire modifier les normes pour augmenter la puissance et la vitesse des VAE, et leur rajouter certains accessoires (la poignée de démarrage), pour concurrencer les cyclomoteurs.

Un véhicule électrique plus puissant qu’un VAE, pourquoi pas ? Il existe des besoins non satisfaits par les vélos et les transports en commun, notamment pour tous les trajets longs en périphérie des villes. Mais dans ce cas un vélo électrique plus puissant entre règlementairement dans la catégorie des cyclomoteurs, sans qu’il soit nécessaire de créer de catégories intermédiaires.

Les effets pervers du débridage sur la sécurité

L’augmentation de puissance conduirait à rapprocher les caractéristiques du vélo électrique de celles des scooters et cyclomoteurs (45 km/h). Avec pour conséquence un taux d’accidents plus élevé et le risque à terme d’une évolution de la législation vers l’interdiction d’utiliser les bandes et pistes cyclables, le port du casque obligatoire, l’immatriculation, l’assurance plus chère, etc.

Conclusions

Nous recommandons l’interdiction du débridage et le respect des caractéristiques actuelles des VAE, soit 250 W, 25 km/h, etc., et le passage dans la catégorie « cyclomoteurs » des vélos électriques plus puissants.



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