Comment fabriquer une moto électrique : le mode d’emploi, étape par étape

homme travaille sur ordinateur illustration © jean charles barbe
Mon métier consiste à comprendre comment une machine fonctionne, pour en construire une meilleure.

Alors depuis que j’ai commencé à fabriquer une moto électrique, j’étudie son fonctionnement sous tous ses angles. Et j’ai découvert (malgré moi) que les constructeurs manquent de transparence.

Difficile de savoir ce qui se trouve sous le carénage des différents modèles du marché. Les prix gonflent et les marques se cachent derrière leurs secrets de fabrication. Mais puisqu’il n’y a pas d’alternative, on est obligés de leur faire confiance et d’acheter notre moto les yeux fermés.

Pour ne pas se faire avoir, il ne nous reste que 2 alternatives : connaître parfaitement le fonctionnement de notre machine, ou construire soi-même la moto électrique de nos rêves.

La bonne nouvelle, c’est que vous n’avez pas besoin d’être ingénieur pour ça.

Note : d’ailleurs, on est 3 à travailler sur ce projet, et je suis le seul ingénieur.

julien vaissette © jean charles barbe

Car je vous raconte ici toute la conception de ma propre moto électrique, du cahier des charges au premier prototype.

Vous trouverez sur cette page tout ce dont vous avez besoin pour devenir experts en motos électriques. J’y déposerai aussi tous les outils pour reproduire le modèle que je conçois, ou pour fabriquer votre propre moto.

La seule chose que vous avez à faire, c’est de choisir le format qui vous plaît le plus : les e-mails ou le mode d’emploi.

✉️ E-mails

Devenez experts en motos électriques, jour après jour

Pour ceux qui veulent apprendre étape par étape.

illustration professeur tableau fabriquer moto électrique © jean charles barbe

Chaque matin, vers 8h30, j’envoie un e-mail à tous ceux qui le souhaitent.

J’y parle de mes avancées et de mes recherches sur les motos électriques. Je partage aussi des analyses de modèles existants et des réflexions sur le futur des motos électriques.

En fait, je vous raconte la construction d’une moto électrique comme elle se fait chez les meilleurs constructeurs.

Ne vous attendez donc pas à un mode d’emploi façon notice de montage IKEA.

Vous découvrirez toutes les étapes de conception, de l’élaboration du cahier des charges à l’homologation du prototype. Sans oublier toutes les phases de doute et de questionnement qu’on traverse lorsqu’on se lance dans ce projet ambitieux.

Ça prendra du temps (comme chez les constructeurs), mais chaque jour vous disposerez d’un outil supplémentaire pour fabriquer votre propre moto. Et chaque jour, vous serez plus experts que la veille.

Si vous recevez déjà trop d’e-mails (comme moi) et que vous aimez vous plonger dans les livres et les calculs, le second format devrait plus vous convenir.

📋 Le mode d’emploi

Apprenez à construire votre moto électrique

6 étapes pour fabriquer une moto électrique homologable.

étudiant livre fabriquer moto électrique © jean charles barbe

J’ai toujours rêvé de construire une moto électrique de mes propres mains.

C’est d’ailleurs pour ça que je suis devenu ingénieur. Je voulais comprendre comment on passe d’une simple idée gribouillée sur un bout de papier à une machine innovante et performante. Et aussi parce que j’admirais Iron Man. Mais ça, c’est un autre sujet.

Avec l’expérience, je me suis rendu compte que les étapes pour concevoir une machine sont toujours les mêmes, peu importe ce que je souhaite fabriquer.

En d’autres termes, la conception est un processus universel. Et (surprise) c’est ce même processus que je suis pour mon prototype.

Les 6 étapes pour construire une moto électrique :

  1. Le cahier des charges : définissez vos exigences en termes de prix, d’empreinte environnementale, de design et de performance
  2. La pré-conception : étudiez et apprenez à concevoir chaque élément de votre future moto de manière indépendante
  3. Le design : assemblez tous les éléments les uns avec les autres et assurez-vous qu’ils forment un ensemble cohérent
  4. L’optimisation : testez et re-testez votre design afin d’améliorer chaque partie de votre moto
  5. Le prototypage : passez du dessin à la réalité
  6. L’homologation : préparez votre moto électrique à prendre la route


Je vais tout vous expliquer, phase par phase.

Vous êtes prêts ?

1. Définir votre cahier des charges

Comment j’ai déterminé le type de moto qu’il me fallait.

illustration cahier des charges moto électrique © jean charles barbe

La cahier des charges, c’est la partie que l’on a tous tendance à négliger.

Moi le premier : j’attends le moment où je pourrai assembler mon premier prototype avec tant d’impatience que j’ai envie de sauter toutes les étapes de conception.

Pourtant, sans cahier des charges complet, mon cafe racer aura l’allure d’un scooter électrique.

Alors avant de sortir la boîte à outils, j’ai ouvert Excel pour y créer un cahier des charges.

Vous comprendrez avec le temps que j’entretiens une relation particulière avec Excel. Je crée des tableurs pour tout : suivre mes finances, observer l’évolution du Covid-19 ou classer mes livres par exemple.

J’ai ensuite divisé ce cahier des charges en 5 parties :

  • l’usage,
  • le prix,
  • l’impact global,
  • le design,
  • et la performance.


Chacune de ces parties m’a ensuite permis d’imaginer la moto idéale, sous ces différents aspects.

Chaque type de moto répond à un usage particulier.

Si vous descendez régulièrement descendre les bords de Loire, alors la moto tourisme sera certainement le meilleur choix. À l’inverse, un roadster supportera mieux les stop & go du centre-ville.

Pour faire simple, le type de trajet détermine donc le type de moto électrique que vous allez fabriquer.

Mon seul conseil : la polyvalence est un concept sur-coté, préférez une moto qui saura répondre parfaitement à l’usage précis que vous en ferez

En bref : déterminez le type de trajets que vous effectuez le plus souvent (autoroute, ville, nationale, tout-terrain, …).

Soyons honnêtes : il est difficile de prévoir avec précision le budget nécessaire pour construire une moto électrique.

Je voulais aussi m’éviter à tout prix de passer des heures à étudier les prix moyens de chaque composant d’une moto. À la place, j’ai déterminé un budget maximum que je ne dois pas dépasser lors de la phase de conception.

Ce budget correspond à la somme que je suis prêt à perdre si mon projet venait à échouer.

Cette somme varie énormément en fonction de votre situation. Mais elle n’est pas un frein : même avec un budget réduit, vous pouvez tout à fait fabriquer une moto électrique. Ses performances seront simplement plus faibles.

En bref : inscrivez le montant que vous seriez prêt à payer pour vous offrir une moto électrique.

Vous pouvez vous aider des analyses des différents modèles du marché que j’ai réalisé.

On a tous nos combats.

Pour certains, c’est l’environnement. Pour d’autres, c’est la justice économique et sociale. Et votre moto doit refléter ces engagements personnels.

Aujourd’hui, les motos électriques ne sont toujours pas exemplaires, tant au niveau écologique que social.

Si ça ne vous pose pas de problème, alors la conception de votre prototype sera plus facile. De mon côté, je cherche des alternatives aux terres rares et aux batteries lithium-ion. Mais ça, on en parlera plus tard.

En bref : production locale, matériaux recyclables, batterie propre, moteur responsable – répondez par “oui” ou “non” pour chacun de ces critères. Ça vous sera très utile par la suite.

Pour ceux parmi vous qui hésitent un peu, j’écris de temps en temps des articles sur ces différentes sujets. J’espère que ça vous aidera !

J’ai toujours été fasciné par l’esthétique néo-rétro.

C’est un peu la rencontre entre les motorisations modernes et le design vintage des années Steve McQueen. Alors quand j’imagine ma moto électrique, je pense à une Triumph TR6R avec un moteur électrique (ou quelque chose comme ça).

Sportive, chopper, cafe racer, japonaise ou américaine : c’est donc le moment de choisir le futur design de votre moto.

On l’adaptera aux contraintes de l’électrique dans les prochaines phases de conception.

En bref : sélectionnez simplement un type de design. On s’en servira pendant la phase de prototypage.

À ce stade, inutile de calculer la puissance exacte de votre moteur.

Les performances sont directement liées à l’usage que vous allez faire de votre moto (que vous avez défini plus haut).

Demandez-vous simplement quelles performances minimales vous souhaitez avoir.

Je me rends compte qu’on est souvent trop gourmand lorsqu’il s’agit de performance (et pas qu’en moto). Alors faites preuve de minimalisme, surtout si votre budget est réduit.

En bref : indiquez la vitesse maximale que vous espérez atteindre, le temps de passage entre 0 et 100 km/h, et l’autonomie que vous souhaitez

Libre à vous de créer votre propre cahier des charges, ou d’utiliser ce modèle. J’ai prévu d’écrire plusieurs articles pour approfondir chaque partie, donc faites-moi savoir si vous aimeriez les avoir rapidement.

Si je ne devais vous donner qu’un seul conseil, ce serait de garder de la cohérence dans vos choix.

Par exemple, n’essayez pas de construire une moto tourisme ultra-légère, vous risquez de le regretter au premier caillou qui se mettra sur votre chemin. De même, si votre budget est réduit, les performances de votre prototype seront forcément limitées.

Je suis en train de travailler sur un fichier Excel (gratuit, ça va de soi) qui vous permettra de construire un cahier des charges cohérent en fonction de vos critères.

Si ça vous intéresse, envoyez-moi un e-mail à julien@construire-sa-moto-electrique.org.


Lorsque vos idées sont claires et votre cahier des charges bien construit, vous pouvez passer à la deuxième phase : la pré-conception de votre moto électrique.

2. Débuter la pré-conception

Concevoir les sous-groupes de votre (futur) bolide.

illustration choix moto électrique © jean charles barbe

Sans même toucher un seul outil, la pré-conception vous permet d’avoir une idée concrète (et réaliste) de la version finale de votre moto électrique.

Je ne parle pas de design ici, mais de structure et de performance. En somme, ce qui fait l’essence même d’une moto.

L’objectif de la pré-conception est de concevoir chaque partie de la moto, en fonction du cahier des charges que vous avez établi dans la première phase.

Dans le jargon mécanique, on appelle ces différentes parties des sous-ensembles.

Pour schématiser, on peut diviser une moto en 3 :

  • le bloc motopropulseur (moteur + batterie)
  • la structure (certains appellent ça la « partie cycle »)
  • et les suspensions


J’ai ensuite divisé ces 3 sous-ensembles en différents composants, car c’est plus facile à expliquer (du moins, j’espère).

Durant toute cette phase de pré-conception, j’ai donc étudié chacun de ces composants de manière indépendante. Maintenant, c’est à vous.

Le bloc motopropulseur

Je vous l’accorde, l’aérodynamique n’est pas forcément la première chose à laquelle on pense lorsqu’on souhaite construire un blocmotopropulseur.

Pourtant, c’est à mon avis une étape essentielle. J’y ai passé du temps, et je vous conseille (vraiment) d’en faire de même. Vous allez vite comprendre pourquoi.

En fait, l’aérodynamique va vous permettre de déterminer la puissance de l’ensemble batterie-moteur de votre moto électrique.

Je m’explique.

Pour avancer, votre moto doit faire face à des « obstacles » qui vont tout faire pour la ralentir.

Ces « obstacles », ils sont au nombre de deux :

  • l’air,
  • et le sol.

Connaitre la résistance de l’air et du sol vous permet donc de trouver la puissance minimale de votre moteur. Et par conséquent, la taille de batterie nécessaire pour alimenter ce moteur.

Logique non ?

De mon côté, je me suis d’abord concentré sur la résistance de l’air.

Avant, quand on me parlait d’aérodynamique, j’imaginais des modélisations 3D pour simuler la circulation de l’air autour du carénage. Alors qu’en vérité, on peut faire beaucoup plus simple.

Il faut juste calculer la force de traînée et de portance afin d’optimiser la pénétration dans l’air de la moto.

Si les notions de traînée et de portance de vous disent rien, aucun problème. J’ai écrit un article pour tout vous expliquer, de A à Z. Après l’avoir lu, l’incidence de l’air et du vent sur votre moto n’aura plus de secret pour vous.

Bonus : vous trouverez même 2 solutions pour mesurer les efforts aérodynamiques de votre moto (sans que ça vous coûte un bras).

Tout ce que vous devez savoir sur l’aérodynamique d’une moto

Et comment mesurer les efforts aérodynamiques.

dessin zero s zero motorcycles © jean charles barbe

Note : le bouton gris « Approfondir » vous permet d’accéder à un dossier complet consacré à chacun des composants. J’écris régulièrement des articles (plus courts) pour ceux parmi vous qui ont besoin de plus de détails.

Je vous racontais plus haut que pour dimensionner un moteur, il faut connaître les forces que va subir la moto (par le biais de l’air et du sol). Et comme pour l’air, je vous conseille de ne pas sauter cette étape.

Avec le sol, la force qui entre en jeu s’appelle la résistance au roulement.

La résistance au roulement, c’est en quelque sorte la conséquence négative de l’adhérence.

C’est cette force qui retient votre moto d’avancer si elle n’a pas la puissance nécessaire au démarrage.

Vous voyez de quoi je parle ?

À nouveau, il faut donc calculer cette force et ajuster la puissance du moteur en fonction. Et à nouveau, tout est résumé dans cet article.

Tout ce qu’il faut savoir sur la résistance au roulement d’une moto

Comment ça marche, et comment la réduire.

illustration moment force © jean charles barbe 520px

À ce moment là, j’ai rencontré un problème.

Je me suis rendu compte qu’il ne suffisait pas de définir la puissance minimale de mon moteur.

Maintenant que j’en parle, ça me paraît logique : si on imprime une puissance trop grande dans les roues, les pneus crissent. Ou pour être plus exact, ils glissent.

Autrement dit, il faut aussi calculer la force de propulsion critique, la puissance à ne pas dépasser.

Après quelques recherches, j’ai trouvé une formule magique qui permet de résoudre ce problème.

Note : ce n’est pas moi qui lui ait donné ce petit nom. C’est le vrai nom de cette formule, telle qu’elle a été baptisée par Pacejka, le chercheur néerlandais qui l’a inventée.

Et ce que cette formule a de magique, c’est qu’elle vous permet de déterminer facilement la puissance maximale que doit atteindre votre moteur. Vous comprendrez tout après avoir lu cet article.

Tout ce qu’il faut savoir sur le glissement des pneus de votre moto

Et la fameuse formule magique de Pacejka.

illustration moto electrique © jean charles barbe 520px

Arrivé au moment de fabriquer le moteur de ma moto électrique, je ne cachais pas ma joie d’avoir d’abord travaillé sur l’aérodynamique et la liaison au sol.

Tout était plus facile, les choix que je devais faire me paraissaient évidents.

En plus, la conception d’un moteur électrique est passionnante : un rotor, un stator et quelques électro-aimants suffisent à faire avancer une bécane.

Avant de vous montrer comment assembler un moteur électrique, je voulais donc vous expliquer comment ça fonctionne. Et puisque j’avais du temps, j’ai aussi voulu prendre du recul sur son impact environnemental (et c’est pas toujours beau à voir).

Tout est dans cet article. Choisissez simplement ce qui vous intéresse dans le sommaire.

Le fonctionnement et l’assemblage d’un moteur électrique

Au sommaire : puissance, électroaimants & terres rares.

homepage moteur electrique © jean charles barbe

Note : à nouveau, le bouton gris « Approfondir » vous permet d’accéder à tous les articles (généralement plus courts) que j’écris sur le sujet.

À ce stade, j’avais conçu (mais pas encore fabriqué) le moteur de ma moto électrique. Et ce moteur était déjà parfaitement optimisé en fonction de l’aérodynamique et de la liaison au sol de ma future bécane.

Note : n’hésitez pas à partager avec moi les avancées de votre travail. J’ai déjà vu de superbes conceptions, et j’aimerais à l’avenir les partager dans ma newsletter.

Ce qu’il me fallait ensuite, c’était de quoi alimenter ce moteur. Une batterie adaptée à la puissance de moteur.

Je me suis alors heurté à une dure réalité : fabriquer soi-même une batterie de moto électrique est vraiment difficile.

Du moins, ça prendrait beaucoup de temps. Ça dépasse de loin le simple domaine de l’ingénierie (mon cœur de métier), il me faudrait donc le temps d’apprendre sur le sujet avant de pouvoir vous l’expliquer. C’est d’ailleurs pour ça que je travaille avec un vieux copain d’école d’ingénieur spécialisé dans les batteries.

En attendant, j’ai décidé d’acheter la batterie de ma moto électrique.

Je vous conseille d’en faire de même, ça vous fera gagner un temps fou.

J’ai donc écrit un article qui vous explique le fonctionnement d’une batterie de moto. Après l’avoir lu, les différentes chimies de batterie n’auront plus de secrets pour vous. Et vous aurez toutes les cartes en main pour choisir la meilleure batterie.

Comprendre le fonctionnement d’une batterie de moto électrique

Pour mieux la choisir.

home batterie © jean charles barbe

Structure

À ce moment là, j’avais mon bloc motopropulseur. Et si vous avez bien suivi les articles précédents, vous avez le vôtre également.

Maintenant, il faut concevoir la structure qui va l’accueillir.

À nouveau, je suis parti de mon cahier des charges. Je vous conseille d’en faire de même, car l’usage que vous allez avoir de votre moto électrique va grandement jouer sur sa géométrie.

La géométrie, c’est tout ce qui va concerner la direction et l’empattement de votre moto électrique.

Dans un second temps, ces deux éléments vont vous permettre de choisir le châssis qui va accueillir votre bloc motopropulseur. Il ne faut surtout pas les négliger.

Alors pour faciliter les choses, j’ai divisé le sujet en 2.

D’abord, j’ai écrit un article entier pour vous expliquer comment choisir l’empattement idéal en fonction du type de trajet que vous effectuez.

Tout ce que vous devez savoir sur l’empattement d’une moto

Objectif : ne pas tomber lamentablement.

illustration homepage © jean charles barbe 04-2020

Le problème, c’est qu’à la fin de cet article, vous n’avez que deux roues reliées par une poutre.

C’est déjà très bien, parce que l’empattement est impeccable. Mais ce n’est pas suffisant.

La suite consiste à concevoir la direction de votre bécane. Et ça passe par 4 paramètres : l’angle de chasse, le déport de la fourche, le rayon de la roue avant et la chasse.

Optimiser ces 4 paramètres permet d’optimiser le rapport performance/sécurité de la moto.

J’ai écrit un article qui couvre tout le sujet. Je vous explique aussi comment faire le lien entre la chasse et l’empattement que vous avez défini plus haut. Bref, cet article vous permet de finir la géométrie de votre moto.

Tout ce que vous devez savoir sur la direction d’une moto

Objectif : maximiser la sécurité.

illustration © jean charles barbe homepage

Note : si vous avez besoin d’articles plus détaillés, vous trouverez peut-être votre bonheur en cliquant sur « Approfondir ». J’écris régulièrement des articles (généralement plus courts) sur ces différents sujets.

J’aime bien le présenter comme la colonne vertébrale de ma (future) moto électrique.

Et ce squelette va devoir supporter le moteur, encaisser les chocs quotidiens, résister à l’usure et à la fatigue. Autant dire que s’il n’est pas bien conçu ou pas bien choisi, je peux rapidement me mettre en danger.

J’ai donc pris la liste de tous les châssis disponibles sur le marché, et je les ai étudiés pour savoir lequel serait le cadre idéal pour ma moto.

Pour ne pas me tromper, j’ai divisé le problème en deux parties :

  • d’abord, le choix du type de châssis
  • ensuite, le choix du matériau

Toute mon analyse se trouve dans cet article. J’espère que ça vous aidera à faire le bon choix.

Tout ce que vous devez savoir sur le châssis d’une moto

Comment choisir le bon cadre pour sa bécane.

concevoir chassis moto électrique © jean charles barbe

Suspensions

Bonne nouvelle, c’est (déjà) la dernière étape de la pré-conception de votre moto électrique.

Mauvaise nouvelle, j’ai réalisé que cette dernière étape avait un impact sur la géométrie de la moto. Heureusement, c’est pas grand chose (et ça se corrige facilement).

Mais s’il y a une chose que je retiens, c’est que les suspensions jouent un rôle bien plus grand qu’on ne peut l’imaginer.

Si je dois le résumer en quelques mots :

  • elles apportent de la souplesse à la moto (pour étouffer les vibrations),
  • elles donnent de l’élasticité à la liaison avec le sol (c’est-à-dire qu’elles permettent aux pneus de rester agrippés au sol),
  • et elles assurent la sécurité du motard (donc votre sécurité).

Dès lors, les différentes configurations de suspensions ont toute leur importance et les réglages de l’unité ressort-amortisseur sont fins.

Ce n’est pas ce que je traite dans l’article que je vous propose ici (lorsque j’aurai écrit cet article, vous le trouverez en cliquant sur le bouton « Approfondir »).

Ce que j’ai fait (et donc ce que je vous conseille), c’est d’abord de comprendre comment ça fonctionne, pour ensuite apprendre à choisir la raideur du ressort et la viscosité de l’amortisseur.

Tout ce qu’il faut savoir sur les suspensions d’une moto

Comment choisir l’unité ressort-amortisseur.

illustration suspensions moto electrique jean charles barbe

3. Créer le premier design

Assembler les différents sous-groupes de votre moto électrique.

illustration vase ikebana design © jean charles barbe

C’est l’étape où votre moto prend forme.

Celle qui voit le bloc motopropulseur, la structure et les suspensions s’assembler pour former un ensemble cohérent. Sans ça, une moto n’est qu’un tas désordonné et inutile de composants mécaniques.

Le design est aussi la phase sur laquelle je travaille en ce moment.

Mon premier objectif est de comprendre comment tous les sous-groupes que j’ai créé de manière indépendantes peuvent maintenant s’emboiter et fonctionner en harmonie.

Mon deuxième objectif est de vous expliquer comment faire la même chose, chez vous. Tout sera documenté et expliqué dans mes articles et mes e-mails, comme je l’ai fait dans ces premiers mois de conception.

De mon côté, ça commence par beaucoup de recherches (et donc beaucoup de lectures).

Voici la liste de mes livres de chevet si vous voulez avoir un aperçu de ce qui vous attend.

P.S : ce ne sont pas des liens affiliés, donc je ne récupère pas de commission si vous achetez ces livres. Pas de ça ici. Et si vous souhaitez connaitre d’autres livres, peut-être que je ferai une page dédiée.

De votre côté, vous avez le choix.

Vous pouvez partir de cette liste de livres et des articles présents sur le site pour poursuivre la construction de votre moto électrique. Gardez mon adresse e-mail quelque part au cas où vous avez des questions, j’y réponds personnellement à chaque fois :

julien@construire-sa-moto-electrique.org

Sinon, vous pouvez continuer votre apprentissage pas à pas, et suivre les avancées de ce projet (qui n’en est qu’à ses débuts).

Chaque matin, je vous écris un court e-mail. Il contient des résumés de livres, des réflexions sur la conception, des analyses de modèles… bref, tout pour devenir un expert en moto électriques.

Et tout pour poursuivre la construction de votre prototype de la même manière que nos constructeurs favoris.

J’y parlerai (évidemment) des étapes à venir : l’optimisation du premier design, le prototypage et l’homologation.

Déposez votre adresse e-mail pour continuer l’apprentissage

La vérité sort toujours de la bouche des motards

Toutes mes félicitations pour ce travail d’information.

Une vraie mine d’or d’informations et de réflexions tes e-mails, ta démarche est passionnante et j’attends tes e-mails avec impatience.

Sami

Toujours heureux de te lire, bravo pour ta persévérance !

Joe

Merci de prendre le temps d’expliquer simplement des phénomènes complexes.

Gilles

Oui oui et oui ! il faut que ce site devienne une référence sur la moto électrique !

Lucas