La startup d’avions électriques Heart Aerospace s’efforce de décarboner les vols court-courriers

À l’intérieur d’un hangar à la périphérie de Göteborg, en Suède, se trouve la structure métallique élégante d’un avion électrique prêt à changer à jamais notre façon de voler.

Le hangar appartient à Heart Aerospace. La startup suédoise construit un avion de ligne hybride-électrique de 30 passagers appelé ES-30. Il pourrait offrir une alternative plus propre et moins chère aux vols court-courriers sur les routes du monde entier.

Contrairement à d’autres avions alimentés par batterie, comme voitures volantes ou taxis aériens – l’ES-30 a l’air, faute d’un meilleur mot, assez normal.

« De nombreuses entreprises sont obsédées par l’apparence d’un avion électrique. Nous réfléchissons au fonctionnement d’un avion électrique », a déclaré à TNW le fondateur et PDG de la société, Anders Forslund.

L’ES-30 peut paraître ordinaire, mais s’il réussit, il sera de loin le plus gros avion électrique jamais pris dans les airs. Sa construction testera les limites de ce qui est possible avec la technologie d’aujourd’hui.

Les batteries situées sous l’ES-30 lui donneront une autonomie d’environ 200 km. De Bruxelles à Amsterdam ? Aucun problème. Et si besoin, un moteur de réserve augmente l’autonomie jusqu’à un maximum de 800 km. Heart affirme qu’il utilisera du carburant d’aviation durable (SAF), qui peut réduire les émissions de CO2 jusqu’à 80 % par rapport au carburéacteur conventionnel, pour alimenter le moteur de réserve.

Mais une autonomie aussi courte soulève la question : avec des alternatives éprouvées comme les voitures, les trains et les bus, la construction d’un avion électrique en vaut-elle vraiment la peine ?

Travailler avec ce que vous avez

Au moment où j’ai visité le hangar de Heart Aerospace plus tôt cette année, j’avais déjà visité l’écosystème de mobilité électrique de Suède. Cela comprenait le commandement d’un bateau hydroptère électriquejetant un coup d’oeil sous le capot d’un camion électrique autonomeet tester une motoneige électrique dans l’Arctique.

Électrifier des voitures, des camions, des bateaux ou même des motoneiges est difficile. Mais propulser un vol en utilisant uniquement des batteries est un tout autre jeu de balle.

Les avions doivent être aussi légers que possible : tout excès de poids réduit de manière exponentielle la vitesse, la portée et la maniabilité. Cela signifie également qu’un avion consommera beaucoup plus de carburant.

CLa technologie actuelle des batteries n’est tout simplement pas assez dense pour permettre aux avions de voler sur de longues distances. Si un avion devait transporter suffisamment de batteries pour effectuer un long vol, il serait si lourd qu’il ne pourrait même pas décoller, et encore moins transporter une charge utile.

Installer des batteries volumineuses dans des avions légers est un cauchemar technique.

« Les avions électriques à batterie sont excellents pour les vols sans émissions et efficaces sur quelques centaines de kilomètres, mais cela n’est pas possible à moins de percées majeures dans la technologie des batteries », a déclaré Henri Werij, responsable de l’ingénierie aérospatiale à la TU Delft. TNO.

Cette limitation technologique constitue un énorme goulot d’étranglement pour le développement des avions électriques et la principale raison pour laquelle l’alimentation par batterie n’a jusqu’à présent été viable que pour de très petits avions à autonomie limitée. Toutefois, cela ne signifie pas nécessairement que l’aviation électrique est vouée à l’échec.

La piste d’aviation électrique

« Même avec les batteries actuelles, nous avons une activité solide », déclare Forslund. « Et à mesure que la technologie s’améliore, notre analyse de rentabilité évolue également. »

L’étincelle de Heart Aerospace n’est pas venue de Suède mais de Norvège, lorsque, en 2018, le pays nordique a promis d’électrifier ses véhicules. tous ses vols court-courriers d’ici 2040.

Le relief montagneux de la Norvège et ses vastes archipels font que les vols court-courriers constituent souvent le moyen de transport le plus rapide. En hiver, lorsque la glace et la neige peuvent bloquer les routes et les pistes, l’avion peut être le seul moyen de se déplacer. Beaucoup de ces vols font moins de 200 km, ce qui est bien à la portée de l’ES-30.

«C’est à ce moment-là que nous avons vu une opportunité», explique Forslund, qui a fondé l’entreprise la même année. Heart, qui emploie désormais plus de 130 personnes, a depuis levé 145 millions de dollars auprès de sociétés telles que Breakthrough Energy Ventures, le Conseil européen de l’innovation et EQT.

Heart a déjà un gros carnet de commandes à remplir. Air Canada, qui est également actionnaire minoritaire, a passé des précommandes pour 30 avions. United Airlines en a réservé 100 tandis qu’Air New Zealand en achète 250.

Heart a également reçu des lettres d’intention de la part de Scandinavie Airlines (SAS), la compagnie aérienne suédoise Braathens Regional Airlines et Icelandair pour un total de 96 avions.

Il ne reste plus qu’à Heart de construire ces centaines d’avions et de les faire voler.

Décollage sur la voie de la certification

Heart Aerospace construit actuellement un démonstrateur de son ES-30, qui devrait être dévoilé en septembre. L’avion sera un modèle grandeur nature, mais il ne prendra jamais son envol.

Pour que cela se produise, il faudra attendre 2028. C’est à ce moment-là que l’entreprise envisage d’acquérir la certification de type auprès du Agence de la sécurité aérienne de l’Union européenne (AESA).

Ce processus rigoureux et coûteux détermine si un avion répond aux exigences de sécurité strictes de l’UE. Si la startup réussit à décrocher le certificat, elle ambitionne de livrer son premier avion la même année.

Contrairement aux frères Wright, reconnus pour avoir inventé le premier avion il y a plus de 100 ans, des entreprises comme Heart n’ont pas le privilège du temps. Alors que les émissions de l’aviation sont sous le feu des projecteurs, la pression pour décarboner le transport aérien s’accentue.

L’entreprise s’efforce également de s’emparer du marché des voyages régionaux électriques dans un contexte de concurrence croissante de startups telles que Évitement et Wright Électrique (pas d’association avec les frères).

Heureusement pour Heart, il a accès à des technologies dont les frères Wright ne pouvaient que rêver. Grâce à des simulations et à une modélisation basées sur l’IA, l’entreprise peut tester des milliers d’itérations de conception sans jamais avoir à les construire.

Un tel « prototypage rapide » permet à l’entreprise d’échouer rapidement et de se développer rapidement. Forslund appelle cela le « modèle Tesla » – et ce n’est pas la seule fois où le fondateur a mentionné l’approche commerciale d’Elon Musk au cours de notre conversation.

Maîtriser les coûts

Forslundqui a travaillé sur les moteurs à réaction en tant qu’ingénieur astronautique, s’est inspiré pour Heart Aerospace de l’avion électrique le plus omniprésent au monde : le drone.

«J’étais simplement fasciné par la simplicité de la conception du moteur électrique», dit-il. « Je me suis demandé : pourrions-nous étendre cela à la taille d’un petit moteur à réaction ? »

Cette simplicité signifie que les avions électriques peuvent utiliser beaucoup moins de composants que leurs homologues à combustible fossile. Ils sont également beaucoup moins chers à entretenir. L’électricité ne coûte presque rien par rapport au carburéacteur, qui représente en moyenne un quart du prix d’un avion de ligne. les coûts d’exploitation.

« Nous cherchons à commercialiser un avion beaucoup plus rapidement, tout en continuant à opérer dans un secteur hautement réglementé et en maintenant la sécurité », explique Forslund.

L’aviation électrique pour le grand public

Lors de ma visite, l’équipe du Heart n’a cessé de réitérer la raison d’être de l’entreprise : la démocratisation et la décarbonation.

« En 1940, Henry Ford a eu l’idée du Flivver, un avion que tout le monde pouvait piloter », me raconte Forslund. « Mais rien n’en est vraiment sorti. Les moteurs à réaction étaient tout simplement trop chers.

« C’est pourquoi l’aviation est aujourd’hui l’apanage de quelques entreprises comme Boeing et Airbus. Et ce n’est presque jamais rentable », a-t-il déclaré.

Le fondateur estime que les avions électriques ont le potentiel de renverser le statu quo, en rendant le vol beaucoup plus accessible et abordable.

Alors que les avions électriques sont moins chers à exploiter et plus simples à construire, les promesses de vols bon marché alimentés par batterie restent une apparition. Le marché a jusqu’à présent été dominé par les véhicules électriques à décollage et atterrissage vertical (eVTOL) et les petits avions conçus pour faire la navette avec quelques particuliers fortunés sur de courtes distances.

Bien qu’il existe quelques entreprises comme Heart qui construisent des avions de passagers électriques, ils restent tous des prototypes. À long terme, à mesure que les progrès technologiques et les économies d’échelle se réaliseront, les avions électriques pourraient en effet devenir moins chers à exploiter que les avions de ligne traditionnels. Quoi qu’il en soit, cette transition prendra du temps.

Les bénéfices climatiques du Heart’s ES-30, en revanche, sont plus concrets.

Réduire les émissions de l’aviation

« Les batteries sont la meilleure source d’énergie dont nous disposons actuellement pour décarboner les vols », déclare Werij de TU Delft. Si les piles à combustible à hydrogène constituent une option intéressante, notamment pour les vols plus longs, la technologie en est encore à ses balbutiements, ajoute l’expert de l’aérospatiale.

L’aviation représente près de 2,5 % des émissions mondiales de carbone, un chiffre qui pourrait monter à 20% d’ici 2050. Les avions émettent également l’oxyde d’azote, créer des traînées de vapeur et même créer des nuages. Les scientifiques suggèrent que ces effets s’ajoutent à impact climatique du transport aérienil.

Près d’un tiers de tous les vols dans l’UE parcourent moins de 500 kilomètres, selon un rapport de 2022 de Eurocontrôle. Or ces vols ne contribuent qu’à hauteur de 5,5 % aux émissions de gaz à effet de serre de l’aviation. Les vols plus longs ont un impact exponentiellement plus important.

« S’il y a une chance d’électrifier même ces trajets courts, nous devrions tenter le coup », déclare Werij.

Pour Heart, l’ajout d’un moteur de sauvegarde lui confère une portée légèrement plus longue, mais aussi un défi supplémentaire. Les fournitures du SAF que l’entreprise envisage d’utiliser pour alimenter le moteur de réserve sont essentiellement inexistant aujourd’hui.

Mais je n’ai pas eu l’impression que tous ces points d’interrogation dérangent autant Forslund et son équipe. Être un pionnier comporte non seulement des risques, mais aussi des doutes et d’innombrables sceptiques.

Utiliser les batteries d’aujourd’hui pour alimenter un avion, c’est comme essayer de serrer une vis avec une pièce de monnaie : ce n’est tout simplement pas l’outil approprié pour ce travail. Mais si vous n’avez pas de tournevis dans votre boîte à outils technologique, alors vous devez travailler avec ce que vous avez.

« Notre premier avion ne sera pas parfait mais il posera les bases de la prochaine version et de la suivante », déclare Forslund. « Nos avions continueront à s’améliorer en même temps que les technologies dont ils dépendent. »

Avec d’innombrables percées dans la technologie des batteries à l’horizon – de état solide à sodium-ion – nous pourrions avoir un avion électrique capable de faire le tour du monde dans cinq ans, ou dans cent ans. Personne ne sait vraiment comment la technologie va évoluer.

Quoi qu’il en soit, SAS – la compagnie aérienne nationale du Danemark, de la Norvège et de la Suède – a commencé vendre des billets pour les premiers vols électriques l’année dernière. Elle prévoit de voler sur trois routes à partir de 2028. Pas de pression, Heart.