Moteur d’avion électrique : l’Allemagne et la France en guerre pour 2026, qui aura l’innovation ?
Un nouveau moteur électrique révolutionnaire pourrait transformer l’aviation régionale en surmontant les difficultés liées à la puissance et au poids.
Le secteur de l’aviation électrique fascine depuis des années les ingénieurs soucieux de l’environnement, mais il se heurte toujours à une problématique majeure : le rapport poids / puissance. Un moteur excessivement lourd limite l’autonomie, tandis qu’un moteur insuffisant compromet les performances. C’est un véritable défi pour le domaine aéronautique…
Cependant, le Fraunhofer Institute for Integrated Systems and Device Technology (IISB), basé en Allemagne, prétend avoir trouvé une solution à ce dilemme grâce à un moteur électrique novateur pour l’aviation.
Un moteur de 94 kg qui rivalise avec un turbopropulseur : l’aviation pourrait avoir franchi un nouveau seuil
Les performances affichées sont impressionnantes :
- 1 000 chevaux (750 kW) de puissance
- Seulement 94 kg
- 8 kW par kilogramme de densité de puissance
Pour mettre cela en perspective, un moteur électrique « traditionnel » de voiture affiche généralement une puissance comprise entre 2 et 4 kW/kg, et même les systèmes aéronautiques les plus avancés atteignent souvent un maximum de 5 à 6 kW/kg.
En d’autres termes, ce nouveau moteur surpasse ses prédécesseurs d’au moins 25 %, et le contraste est encore plus frappant face à un turbopropulseur thermique standard !
Comparaison entre le moteur électrique du Fraunhofer IISB et un turbopropulseur :
| Paramètre | Moteur électrique Fraunhofer IISB | Turbopropulseur typique (ex. PT‑6 classe) |
| Puissance nominale | 750 kW (≈ 1 000 ch) | 500 à 1 000 kW selon la version |
| Masse moteur | 94 kg | ≈ 150 à 250 kg pour 750 kW |
| Densité puissance/poids | ≈ 8 kW/kg | ≈ 2,5 à 3 kW/kg en puissance/fraction de poids moteur |
| Type de carburant / énergie | Électricité (batteries ou pile à combustible) | Kérosène (fuel) |
| Flexibilité d’installation | Compact, haute densité, facile à multiplier ou à répartir | Volumineux, optimisé pour une hélice centrale |
| Maturité et certification | Prototype avancé, pas encore certifié (EASA/FAA) | Moteur très mature, largement certifié et utilisé |
| Intérêt principal | Léger, très haute densité de puissance, modulable, idéal pour hybrides régionaux | Fiabilité prouvée, autonomie élevée, logistique kérosène déjà installée |
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Pourquoi le poids est-il si crucial dans l’aviation ?
Dans l’automobile, un surplus de 100 kg peut rester acceptable. Dans l’aviation, en revanche, chaque kilogramme compte : il augmente la consommation, réduit l’autonomie et diminue la charge utile. Une réalité implacable pour le secteur.
Avec ses 94 kg pour ses 1 000 chevaux, ce moteur s’approche des performances d’un petit turbopropulseur, ceux que l’on trouve sur les avions régionaux, mais ici, tout fonctionne électriquement.
Ce rapport puissance/poids ouvre de nouvelles perspectives concrètes : celles des avions hybrides régionaux, capables de transporter des passagers sur des trajets courts à moyens, tout en réduisant considérablement la consommation.
On envisage des appareils similaires à ceux de 10 à 30 places, qui assurent actuellement des milliers de liaisons quotidiennes à travers l’Europe.
Comment ce moteur électrique parvient-il à de telles performances ?
Les performances impressionnantes de ce moteur ne résultent pas du hasard, mais d’une série d’innovations techniques bien précises.
La première innovation réside dans l’utilisation des bobinages hairpin. Plutôt que de recourir à des fils de cuivre enroulés, les ingénieurs choisissent des conducteurs rigides, ce qui permet une meilleure occupation de l’espace interne du moteur.
En conséquence, cela permet d’intégrer davantage de cuivre par unité de volume, d’augmenter le courant supporté et, in fine, d’accroître la puissance délivrée. Ce moteur repose sur une architecture en 4 × 3 phases, optimisant à la fois les performances et la durabilité.
La seconde innovation essentielle est le système de refroidissement par pulvérisation d’huile. Contrairement à de nombreux moteurs qui s’appuient sur l’air, ici, l’huile vient directement évacuer la chaleur du système.
C’est un peu comme passer d’un ventilateur à un circuit de refroidissement liquide dans un ordinateur :
- la chaleur est évacuée plus rapidement
- le moteur peut fonctionner à pleine puissance sur une période prolongée
- et surtout, il peut être plus compact
Des matériaux plus fins pour des rendements accrus
Un autre aspect souvent négligé mais primordial concerne les matériaux employés.
Le moteur du Fraunhofer IISB utilise un acier électrique ultra-fin dénommé NO15, dont l’épaisseur ne dépasse pas 0,15 mm. Cela représente environ deux fois moins que l’épaisseur habituelle.
Cette caractéristique est déterminante, car dans un moteur électrique, une partie de l’énergie est perdue sous forme de courants de Foucault (courants indésirables qui génèrent une chaleur superflue).
En diminuant l’épaisseur du matériau :
- les pertes sont réduites
- la chaleur produite diminue
- et le rendement augmente
Cette amélioration de l’efficacité permet au moteur d’atteindre des vitesses remarquables, jusqu’à 21 000 tours par minute, tout en conservant un bon rendement.
Un moteur conçu pour garantir la continuité en vol
Dans le secteur aéronautique, la performance ne suffit pas. La sécurité est primordiale.
Ce moteur est en réalité composé de quatre sections indépendantes, chacune disposant de son propre bobinage, de son propre onduleur et de son propre système de contrôle. Ainsi, si l’une des sections rencontre une défaillance, les autres continuent de fonctionner, renforçant la tolérance aux pannes du système.
Dans un avion, cela change complètement la donne. Plutôt qu’une défaillance soudaine, l’appareil passe à un mode dégradé mais contrôlé. Il peut ainsi continuer à voler et atterrir en toute sécurité.
Cette philosophie s’apparente à celle des avions modernes : multiplier les systèmes redondants pour éviter les points de rupture uniques.
Une avancée majeure, mais encore des défis à relever
Bien que le développement du moteur par le Fraunhofer Institute soit prometteur, plusieurs obstacles demeurent.
Le principal défi ne réside pas dans le moteur lui-même, mais dans l’écosystème qui l’entoure. Le stockage de l’énergie (batteries ou hydrogène) reste un problème non résolu qui empêche toute perspective de vol prolongé actuellement.
Il est également nécessaire que les infrastructures s’ajustent à l’émergence de ces concepts hybrides, avec des équipements capables de recharger en électricité.
Enfin, le moteur doit encore obtenir sa certification, que ce soit en Europe avec l’EASA (Agence de l’Union européenne pour la sécurité aérienne) pour une éventuelle commercialisation ou aux États-Unis avec la FAA (Federal Aviation Administration).
Le moteur fait partie de la contribution de Fraunhofer IISB au projet AMBER, un programme Clean Aviation de l’UE visant un système de propulsion hybride à hydrogène d’environ 2 MW pour les avions régionaux. L’architecture est un hybride parallèle, combinant le moteur/générateur de l’IISB avec le moteur turbopropulseur avancé Catalyst d’Avio Aero. GE Aerospace fait également partie du consortium. AMBER vise une réduction d’au moins 30 % des émissions de CO₂ à son entrée en service par rapport aux avions régionaux de 2020.
