Comment fabriquer une moto électrique : le mode d’emploi

Voici le guide pour concevoir et fabriquer étape par étape votre moto électrique, comme j’ai pu le faire pour mon prototype

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Si vous souhaitez comprendre toutes les étapes de conception — du cahier des charges à l’homologation du prototype — alors inscrivez-vous à mon journal de bord.

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 :

  1. Connaître parfaitement le fonctionnement de notre machine ;
  2. 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.

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.

Découvrez mon premier modèle de moto électrique au fil de sa conception

Si vous souhaitez en savoir plus sur le prototype de moto électrique que je développe actuellement — et comprendre les choix que j’ai faits pour ce premier modèle — alors inscrivez-vous à mon journal de bord.

⚠️ Ne vous attendez pas à une revue consensuelle des caractéristiques de mon prototype. Dans ce journal de bord, j’aborde frontalement les problèmes des terres rares, de la pollution des batteries, et des dérives des constructeurs traditionnels.

homme travaille sur ordinateur illustration © jean charles barbe

6 étapes pour fabriquer une moto électrique homologable

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.

illustration professeur mécanique tableau © jean charles barbe

Définir votre cahier des charges : comment j’ai déterminé le type de moto qu’il me fallait

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, ma moto électrique 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.

Note : 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.

L’usage

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, …).

Le prix

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

Il peut s’étaler de quelques milliers d’euros si vous faites du retrofit, à plusieurs dizaines de milliers d’euros si vous envisagez une production industrielle.

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. Je les ai rangées par catégorie : les modèles 50cc, les équivalentes 125 et les motos puissantes. Il vous suffit de cliquer sur ces liens pour y accéder.

L’impact environnemental

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.

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.

Le design

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.

Les performances

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 écrit plusieurs articles pour approfondir chaque partie, que vous trouverez sur ce site. Mais 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.

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.

Débuter la pré-conception : fabriquer les sous-groupes de votre (future) moto électrique

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.

Le bloc motopropulseur

Aérodynamique

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 préparé un dossier pour tout vous expliquer. Après l’avoir lu, l’incidence de l’air et du vent sur votre moto n’aura plus de secret pour vous. Vous y trouverez même 2 solutions pour mesurer les efforts aérodynamiques de votre moto (sans que ça vous coûte un bras).

Liaison au sol

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. Il faut donc calculer cette force et ajuster la puissance du moteur en fonction.

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.

Mais 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 le dossier que je lui ai consacré.

Moteur électrique

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 ce dossier. Choisissez simplement le moteur qui vous intéresse le plus.

Batterie électrique

À ce stade, j’avais conçu 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.

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 préparé un dossier qui vous explique le fonctionnement de toutes les batteries 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.

Structure

Géométrie

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.

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 également 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, ce dossier vous permet de finir la géométrie de votre moto.

Cadre (ou châssis)

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 ce dossier. J’espère que ça vous aidera à faire le bon choix.

Suspensions

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

Créer le premier design : assembler les différents sous-groupes de votre moto électrique

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 mon journal de bord, comme je l’ai fait jusqu’à présent.

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.

Livres

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 2 options.

La première, c’est de partir de cette liste de livres et des articles présents sur le site pour poursuivre la construction de votre moto électrique.

Dans ce cas, gardez mon adresse e-mail quelque part au cas où vous avez des questions (julien@construire-sa-moto-electrique.org), j’y réponds personnellement à chaque fois.

La seconde option, c’est de vous inscrire à mon journal de bord.

Vous pourrez suivre les avancées de ce projet, comprendre les choix que j’ai faits pour mon prototype, et poursuivre votre apprentissage en parallèle.

Dans mes e-mails, vous aurez des résumés de livres, des réflexions sur la conception, des analyses de modèles… bref, tout pour devenir un expert en moto électriques.

Découvrez la conception d’une moto électrique comme chez vos constructeurs préférés

Si vous souhaitez comprendre toutes les étapes de conception — de l’élaboration du cahier des charges à l’homologation du prototype — alors inscrivez-vous à mon journal de bord.

⚠️ Ne vous attendez pas au mode d’emploi d’une moto électrique, façon notice de montage IKEA. Dans ce journal de bord, vous trouverez toute mon aventure : mes avancées, mes découvertes, mes doutes, mes échecs et bien sûr, les choix que j’ai faits pour mon prototype.

Et dans ce journal de bord, je parlerai (évidemment) des étapes à venir : l’optimisation du premier design, le prototypage et l’homologation.

On se retrouve de l’autre côté !

P.S. : si vous souhaitez découvrir la moto électrique sur laquelle je travaille en ce moment, soyez attentif au paragraphe ci-dessous.

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14 commentaires

  1. Pierre Parrot

    Bonjour Julien,
    c’est PierreP qui est entrain de voir pour le Retrofit avec une base de KLX….
    Très instructifs tous ces articles et les bases de calculs qui s’y reportent.
    Merci pour cette mise à disposition de votre travail préparatif à la conception!!!
    Pierre

  2. Azdine

    Bonjour, je voudrais savoir comment avoir les accréditations pour mettre sa propre moto créée par sois même pour la faire immatriculer etc….vous avez une idée ?

  3. P

    Vraiment très fascinant à dire que c’est pour des rêveurs qui s’empresse de réaliser leur rêve vous savez ça fait un bon moment que je vous suis un Vraiment bravo votre travail est fantastique à dire que je voulais sur le projet seul j’ai été forcé de faire des recherches et je tombe sur vous vous êtes sûrement envoyé pour ça bref j’avais ajouté à ma conception une intelligence artificielle je ne suis qu’en première mais beaucoup avancé je suis un peu loin sur le projet notamment sur le branchement électrique et j’ai déjà conçu mon programme artificielle il est que je me suis un peu fait aider par mes proches mais mon ego faisait en sorte que je comprenne tout à une vitesse phénoménal donc j’ai commencé il y’a 3 ans donc merci beaucoup Monsieur l’ingénieur ça doit être la mécanique c’est ça ?

    • Julien Vaïssette

      Salut,
      Merci pour ton commentaire enthousiaste !
      C’est excellent que tu bosses sur ce sujet toi aussi, j’espère que tu arriveras à la sortir de terre.
      Et oui, en mécanique 🙂

    • Julien Vaïssette

      Salut Adama, pour le cahier des charges, il suffit de créer un tableau avec 5 lignes : performances, design, usage, prix et impact environnemental. Ensuite, tu renseignes pour chaque ligne tes exigences (par exemple, la ligne « performances » doit contenir : 0 à 100 km/h en x secondes, telle autonomie, etc).
      Et ensuite, tu associes à chaque exigence une décision que ça implique pour ta moto : par exemple, la 0 à 100 km/h en x secondes oblige d’avoir tel couple dans la roue 🙂

  4. Adama ouedraogo

    Bonsoir a vous moi je suit élève je fai la maintenance industriel après ma formation j’aimerais me lancé dans la fabrication des moto électrique c’est un domaine qui n’est pas beaucoup développé chez moi(au Burkina Faso) c’est un rêve que j’aimerais vivre la réalité et merci pour se cour

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