À l’Eurobike, il est toujours intéressant de jeter un œil à ce qui se passe dans le monde des moteurs pour vélos électriques. Bosch se concentre actuellement sur les améliorations numériques. Le Pinion MGU est désormais entièrement automatique au lieu de semi-automatique. Shimano élargit sa gamme avec deux nouveaux produits plus abordables. Le spécialiste des drones DJI lance un vélo électrique complet pour accompagner son nouveau moteur. Et quoi d’autre ? Il y a aussi ZF Micro Mobility et une attaque bien lancée sur le sommet des unités à pleine puissance.
Ces dernières années, les solutions les plus intéressantes ont été celles qui ont montré leurs points forts dans des domaines où Bosch n’était pas du tout présent ou seulement marginalement compétitif. Citons par exemple TQ avec le HPR50, Fazua avec le Ride 60 et Mahle avec le X20. Il était rare que quelqu’un défie le chef de file dans un territoire où il avait établi un quasi-monopole. Très rare.
Avec ZF Micro Mobility, quelqu’un qui a dû se compter parmi les vaincus passe désormais à l’offensive. En 2020 déjà, le constructeur lançait sur le marché un moteur central prometteur avec le Sachs RS. Mais depuis, il n’a pas réussi à s’imposer à plus grande échelle : trop lourd. Une puissance moteur impressionnante avec un couple de 112 Newton-mètres et une puissance de pointe de 700 watts – mais pas harmonieusement dosable. C’était la conclusion de nombreux tests.
1. ZF Bike Eco System – le moteur
2. ZF Bike Eco System – les batteries
3. ZF Bike Eco System – l’unité de commande et de contrôle
4. ZF Bike Eco System – l’application
5. ZF Bike Eco System – composants optionnels
6. ZF Bike Eco System – les perspectives
1. ZF Bike Eco System – le moteur
Une nouvelle tentative est donc en cours, avec un nouveau concept et un nouveau nom. Dites bonjour au ZF Bike Eco System : un système d’entraînement complet pour vélo électrique comprenant un moteur, des unités de commande, des batteries, un chargeur et une application. Tout est basé sur une tension de service de 48 volts. On dit généralement que cela présente des avantages en termes de génération de chaleur dans le système et de connexion d’autres composants. Dans le cas de ZF, d’autres raisons pratiques ont peut-être joué un rôle. La société mère, ZF Friedrichshafen AG, fournit des systèmes pour l’industrie automobile dans le monde entier dont 48 volts sont la norme. Afin de pouvoir exploiter les synergies au sein de l’entreprise, la décision semble être sans alternative.
TQ comme modèle ?
Pour le Sachs RS, ZF avait encore choisi une conception avec des engrenages droits. En revanche, le moteur du ZF Bike Eco System, que ZF a baptisé Centrix, utilise un engrenage à ondes de contrainte. Vous le connaissez peut-être déjà grâce à deux moteurs du concurrent TQ dont le HPR50 et HPR 120S fonctionnent tous deux avec ce type d’engrenage. En tant que point de départ pour le moteur d’un vélo électrique, un engrenage à ondes de contrainte offre plusieurs propriétés qui ont un effet positif à la fois sur l’expérience de conduite ultérieure et sur l’intégration dans le cadre. Par exemple, la liaison par friction fonctionne nettement mieux qu’avec un engrenage droit, car une roue dentée intérieure et une roue dentée extérieure entrent en contact l’une avec l’autre en plusieurs points en même temps. Avec une roue dentée conventionnelle, cela ne s’applique qu’à quelques dents. Un engrenage à ondes de contrainte se compose de moins de pièces individuelles, ce qui réduit le risque de défauts. Surtout, il est plus compact et plus léger.
Lors de l’Eurobike 2024, nous avons pu constater par nous-mêmes les dimensions réduites du ZF Centrix. Le moteur, enfermé dans un boîtier cylindrique, s’intègre parfaitement dans le cadre des vélos électriques exposés. Il ne mesure que 88 millimètres de diamètre. Cela signifie que la manivelle et le plateau le recouvrent entièrement vu du côté de la transmission. Sur le côté opposé, le capot du moteur, qui rappelle un tourbillon, met un accent frappant. Avec une longueur de 118 millimètres, le boîtier de pédalier est assez étroit. Il en résulte un facteur Q qui correspond à celui d’un vélo sans entraînement électrique.
À égalité avec la concurrence
Malgré sa compacité, le ZF Centrix devrait fournir beaucoup de puissance. Sur la base d’une puissance nominale continue de 250 watts, il génère jusqu’à 600 watts en puissance de pointe. Le couple maximal atteint 90 Newton-mètres. La documentation ZF ne précise pas la cadence minimale à laquelle vous pouvez accéder à la puissance maximale. Dans les quatre modes de conduite Eco, Active, Sport et Boost, le moteur vous assiste jusqu’aux 25 kilomètres par heure habituels. Le fabricant n’a pas encore annoncé de variante pour les speed pedelecs. Ce qui est sûr, c’est que le ZF Centrix est adapté à une utilisation avec un dérailleur et un moyeu à vitesses intégrées.
En termes de performances, le ZF Centrix devance de loin des moteurs tels que le Bosch Performance Line CX ou le Giant Syncdrive Pro 2. Il est un peu en retrait par rapport au Brose Drive3 Peak, qui dispose d’un couple de 95 Newton-mètres. Cependant, les moteurs mentionnés ci-dessus sont tous des unités avec des boîtes de vitesses à engrenages droits.
Le ZF Centrix est-il un meilleur TQ HPR 120S ?
Avec un niveau de performances similaire et en utilisant également un engrenage à ondes de contrainte, le TQ HPR 120S est un comparatif plus approprié. Ses données techniques, cependant, sont dans une autre catégorie. Sa puissance de pointe de plus de 900 watts et un couple maximal de 120 Nm, font sembler même le ZF Centrix modeste. Mais une telle puissance nécessite également plus d’espace et pèse plus. Avec 144 millimètres, le TQ HPR 120S mesure presque deux fois plus de diamètre et pèse environ 3,8 kilogrammes, alors que le nouveau venu de ZF ne pèse que 2,5 kilogrammes. De plus, le TQ HPR 120S ne fait pas tout à fait ses preuves du point de vue commercial. Pour autant que nous le sachions, il n’est actuellement utilisé que dans deux VTT électriques de M1 Sporttechnik. Trois ans se sont écoulés depuis qu’il a été abandonné en tant que moteur Flyon chez Haibike.
ZF a toutefois prouvé qu’il se différenciait de la concurrence sur certains points. L’intégration du moteur en fait partie. Le ZF Centrix est fixé au cadre à l’aide d’un collier de serrage et de quatre vis. Une goupille assure qu’il ne se torde pas sous l’effet des forces exercées. Depuis le moteur, un seul câble traverse le tube inférieur jusqu’à une unité de commande appelée Core Controller. Celle-ci traite tous les signaux provenant du ZF Centrix et des capteurs et contrôle l’ensemble du système de vélo électrique. Deux câbles partent ensuite du Core Controller. L’un mène à une unité de commande optionnelle située sur le côté gauche du guidon. L’autre mène à l’écran, qui est également optionnel.
Un duo pour commencer
Bien que nous ayons parlé jusqu’à présent du « moteur », ce n’est pas correct. Le fabricant a développé deux versions du ZF Centrix. Le modèle haut de gamme s’appelle ZF CentriX 90. ZF le considère comme l’unité d’entraînement idéale pour les VTT électriques, les vélos de trekking électriques et les vélos SUV.
ZF CentriX 90
- Couple : 90 Newton-mètres
- Puissance continue : 250 W
- Puissance maximale : 600 W
- Poids : 2,5 kg
Là où une puissance et un couple inférieurs sont suffisants, les fabricants de vélos pourraient utiliser le ZF CentriX 75 à la place. Son couple n’est que de 75 Newton-mètres. Il peut générer une puissance maximale de 450 W. Cela pourrait être une option pour les vélos électriques urbains ou les vélos électriques gravel.
ZF CentriX 75
- Couple : 90 Newton-mètres
- Puissance continue : 250 watts
- Puissance maximale : 450 watts
- Poids : 2,5 kilogrammes
2. ZF Bike Eco System – les batteries
Les deux moteurs se différencient notamment par leur consommation d’énergie. Actuellement, les fabricants de vélos peuvent y répondre avec deux batteries différentes. Les deux sont des solutions qui peuvent être intégrées dans le tube inférieur. Sur les vélos électriques présentés à l’Eurobike, elles pourraient être retirées par le bas. La plus grande des deux batteries lithium-ion s’appelle ZF SI756 et offre une capacité de 756 watts-heures. Elle pèse 4,2 kg, soit un peu moins que les 4,3 kg d’une Bosch PowerTube 750.
La plus petite batterie, la ZF SI504, pèse seulement un kilo de moins, soit 3,2 kilos. Sa capacité n’est cependant que de 504 wattheures. D’après nos impressions à l’Eurobike, les batteries ne sont pas tout à fait aussi compactes que les unités de stockage d’énergie Bosch. Cela pourrait être dû à la section différente par rapport aux PowerTube et CompactTube de Bosch. Cela peut également être dû à la façon dont elles ont été intégrées dans les modèles que nous avons pu examiner, car d’autres fabricants de vélos ont une approche plus économe en espace.
Selon ZF, un chargeur standardisé est déjà disponible pour les deux batteries. Il fournit un courant de charge de quatre ampères. Nous ne savons pas encore combien de temps durera le processus de charge respectif.
3. ZF Bike Eco System – l’unité de commande et de contrôle
Toutes les données du ZF Bike Eco System convergent vers une unité de commande et de contrôle centrale. Le ZF Core Controller est situé dans le tube supérieur et ne dispose pas d’un écran comme TQ ou Sram utilisent avec leurs entraînements. Au lieu de cela, vous pouvez lire les informations centrales sur douze petites LED qui forment un cercle au centre du Core Controller. Les différentes couleurs et le nombre de LED allumées indiquent la charge restante de la batterie et le mode de conduite actuel. Au-dessus du cercle, ZF a placé le bouton pour allumer et éteindre le système. Sous le cercle, il y a un bouton pour changer de mode de conduite.
Au-dessus de l’interrupteur marche/arrêt, vous pouvez voir un port pogo magnétique. Cela permet de charger directement des appareils tels que des smartphones, des compteurs de vélo ou des lampes. Bien entendu, il faut pour cela un câble adapté. ZF prévoit apparemment de proposer deux câbles pour la connexion à l’USB-C et à l’Apple Lightning.
4. ZF Bike Eco System – l’application
Le contrôleur principal communique avec l’application ZF via une interface Bluetooth. Nous ne pouvons pas encore en dire beaucoup sur l’application. En plus de personnaliser les modes de conduite, l’application devrait également pouvoir vous aider à naviguer. Il sera probablement également possible d’enregistrer des parcours et d’effectuer des mises à jour en direct.
5. ZF Bike Eco System – composants optionnels
Une petite unité de commande et un écran complètent le concept de commande du ZF Bike Eco System. La télécommande ZF Pure Remote ne dispose que de trois boutons. Vous pouvez utiliser les touches fléchées pour modifier les niveaux d’assistance. Nous avons trouvé la surface des boutons relativement lisse. Sans gants, elle est un peu glissante sous la pluie ou avec les mains moites. En revanche, la solution pour allumer et éteindre les lumières est astucieuse. Cela se fait automatiquement par un système de commande relié à un capteur de lumière. Et hop, vous avez économisé un bouton.
Le ZF Pure Remote et le ZF Colour Display sont des options supplémentaires pour le système d’entraînement. Vous rencontrerez donc des vélos électriques avec différentes options et pourrez probablement ajouter des composants plus tard.
6. ZF Bike Eco System – les perspectives
ZF Micro Mobility présente une solution qui fait beaucoup de choses bien au premier coup d’œil. Des concurrents tels que TQ ont prouvé que le système à ondes de contrainte n’a pas à craindre la comparaison avec d’autres concepts techniques. En termes de poids et de dimensions, il présente même des avantages significatifs. Le ZF Bike Eco System est livré avec deux moteurs qui couvrent presque tout ce qui est actuellement imaginé en matière de vélos électriques. Malgré la réduction à deux tailles, les batteries proposées devraient également bien s’adapter aux idées des fabricants de vélos. Avec deux unités de commande, un écran et l’application, l’utilisation réelle de l’entraînement semble être suffisamment large.
Ce qui sera probablement plus décisif, c’est la mesure dans laquelle le fabricant peut convaincre les marques de vélos de modifier leurs systèmes d’entraînement. Rares sont ceux qui voudront renoncer à leurs années d’expérience dans l’intégration de moteurs traditionnels tels que Bosch, Yamaha ou Shimano. Et à une époque où le boom des ventes de vélos électriques ralentit visiblement, il sera probablement difficile d’élargir sa propre gamme de produits comme alternative. Même si cela semble parfois être le cas, le marché n’a pas besoin d’un nombre infini de fabricants de vélos, de modèles et de moteurs.
Avec quoi ZF peut-il marquer des points ?
Peut-être que le ZF Bike Eco System l’emportera sur le prix. Mais il ne sera pas non plus trop bas. Un coup d’œil au lancement en série du système le montre. Il aura lieu en janvier 2025 avec le VTT électrique Raymon Tarok entièrement suspendu. Ses variantes d’équipement couvrent une gamme allant de 6 299 euros à 10 499 euros. Malgré un cadre en carbone, un système de suspension complet de RockShox et des freins Magura MT5 de haute qualité, le modèle d’entrée de gamme ne vole pas très haut au niveau du rapport qualité prix.
