Test nouveauté | Trek Fuel EXe: une (r)évolution!

Trek dispose d’une gamme de vélos électriques large et complète mais jusque-là, la marque américaine ne s’était pas aventurée sur le terrain de l’électrique « léger ». C’est désormais du passé : voici le nouveau Fuel EXe ! Historiquement, Trek n’a pas vraiment été le plus grand innovateur en matière de vélos électriques et ses modèles ont toujours été basés sur une technologie déjà connue, mais la marque compte bien changer cette image avec ce dernier modèle. Nous étions présents au lancement en Allemagne et nous avons pu ramener l’objet au bureau pour de plus amples investigations. Voici toutes les informations sur cette (r)évolution :

Pour ce projet Fuel EXe, Trek s’est associé au groupe TQ il y a 3 ans. TQ (Technologie in Qualität) est une entreprise allemande spécialisée dans les produits et services électroniques, qu’elle produit entièrement en interne pour l’aérospatiale, le médical et la robotique, entre autres. La société s’était déjà essayée au moteur pour VAE avec le HPR120 mais malgré l’énorme couple de 120 Nm, ce ne fut pas un grand succès.

La principale raison est peut-être que TQ est un sous-traitant industriel, pas un fabricant de vélos. A l’époque, il ne disposait donc pas des années d’expérience dans le milieu qui sont nécessaires pour commercialiser un produit qui répond réellement aux besoins et aux attentes des cyclistes. Une autre raison était qu’ils avaient proposé le moteur comme un composant séparé, sans développer d’ensemble cohérent avec batterie, écran, commande et logiciel d’exploitation.

Mais on peut apprendre de ses erreurs et en Bavière, on l’a certainement fait. TQ a cette fois trouvé un partenaire en la personne du géant américain du cyclisme, qui souhaitait apporter avec lui un concept (r)évolutif sur le marché. Un projet commun a été mis sur pied pour concevoir un e-bike avec lequel le pilote oublie qu’il se déplace avec un vélo à assistance électrique… tout en offrant, bien sûr, un support suffisant pour qu’on puisse parler d’un vélo à assistance électrique.

Cette contrainte nécessite un moteur très petit, léger et extrêmement silencieux et le HPR50 est particulièrement brillant à cet égard. Il ne pèse que 1 850g pour un couple de 50 Nm mais ce qui fait la différence d’après la marque, c’est la transmission Harmonic Pin Ring (HPR).

HPR : Harmonic Ping Ring

La transmission Harmonic Pin Ring (HPR) est le résultat des décennies d’expérience de TQ dans la conception technique de moteurs électriques pour les robots, les satellites, les stations spatiales et les rovers de Mars. Rien que ça ! On ne rentrera pas trop dans les détails ici mais s’il ne faut retenir qu’une chose, c’est que cette technologie est brevetée et offre, d’après le document (en accès libre ici par exemple), de nombreux avantages :

• une très haute densité de puissance, qui permet de concevoir un moteur très compact
• bonne rigidité et très peu de jeu
• une grande largeur de bande par rapport aux rapports de réduction et de transmission
• la possibilité de concevoir un arbre creux, pour gagner du poids

En utilisant la taille compacte et les avantages technologiques de la transmission HPR, TQ a développé une construction de moteur intégré légère et extrêmement compacte autour du pédalier du vélo. Composé de très peu de pièces, il rend le moteur presque invisible à première vue. La transmission HPR évite l’utilisation d’engrenages ou de courroies traditionnels qui provoquent des frictions, de la résistance, du bruit et de l’usure.

Comme pour tout moteur électrique, la base de tout cela est un anneau de bobines de cuivre qui crée un champ magnétique. Il s’agit d’une technologie éprouvée et déjà utilisée par TQ, dont la taille peut facilement être adaptée en fonction de l’objectif et de l’utilisation du produit final.

Un système d’anneaux concentriques, avec l’axe du pédalier comme axe commun, a été construit autour de cela. Ils s’enclenchent lorsque cela est nécessaire et une roue libre intégrée assure l’absence de résistance lorsqu’aucune action ne leur est demandée. Un capteur de force asymétrique – le fait de pousser les pédales côté gauche puis droit crée des efforts sur l’axe dans des directions différentes – active électroniquement le moteur.

Il en résulte un soutien et un entraînement qui ressemblent à ceux d’un vélo classique. Se débarrasser du bruit « dérangeant » caractéristique des VAE était une priorité pour Trek. Avec un vélo classique, après tout, ce sont les sons de la forêt et du caoutchouc qui roule et se déplace sur le sol qui dominent. Comme Trek l’explique, le niveau de bruit, en décibels, est une chose mais la tonalité compte aussi énormément dans la perception du moteur. Sur ce TQ HPR50, les ingénieurs se sont donc attachés à « fabriquer » une sonorité plus grave, moins perceptible et plus agréable pour l’oreille humaine que les sifflements aigus que ces moteurs produisent habituellement.

Un petit détail, mais non négligeable pour la sensation de conduite naturelle, est que le HPR50 a un Q-factor étroit de 135mm. L’ensemble du moteur et de son électronique est produit en Allemagne, dans l’usine de production de TQ à Inning am Ammersee. La mise en place de la ligne de production a nécessité un budget considérable mais elle offrirait la flexibilité nécessaire et, comme la plupart des matières premières proviennent d’Europe, il y a aussi plus de stabilité en termes de délais de livraison. Vu la situation actuelle du secteur, cet argument peut avoir son importance.

La batterie, l’écran et l’application

La batterie, propriétaire, délivre 360 Wh de capacité, avec une densité énergétique de 316 Wh/dm3, la plus élevée du marché à l’heure actuelle. En d’autres termes, cela signifie qu’elle est petite et compacte, principalement grâce au système de gestion BMS réduit à sa plus simple expression (retiré du boîtier de la batterie sur la photo à titre d’exemple).

Pour Trek, cela signifie aussi moins de contraintes dans la conception du cadre, et un e-bike qui ressemble (beaucoup) à un vélo classique. Le poids total du moteur, de la batterie et des accessoires (écran, commandes au guidon, port de charge, …) est de seulement 3,9 kg. A titre de comparaison, c’est 300 g de moins que le nouveau Fazua Ride 60. Ce dernier propose 10 Nm et 70 Wh de plus mais on sait qu’en matière d’assistance, les chiffres ne font pas tout et la gestion électronique est encore plus importante.

La batterie elle-même ne pèse que 1 830 g et a une capacité de 360 Wh, qui peut être encore augmentée par le prolongateur d’autonomie de 160 Wh en option. Ce Range Extender a le poids et surtout les dimension d’un bidon (plein) et s’insère donc facilement dans un porte-bidon. Sur le cadre, le port de charge n’est pas situé à l’endroit classique en bas du triangle avant mais au sommet du tube diagonal, sur la face « intérieure ». Ainsi, les saletés ne peuvent pas y pénétrer et on peut facilement y accéder pour fixer le chargeur ou le Range Extender. À ce sujet, la batterie principale peut être chargée en deux heures et demie avec le chargeur propriétaire de TQ.

 Le Range Extender peut également fonctionner comme une source d’alimentation autonome.

Grâce à son double port de charge, le Range Extender peut être rechargé en même temps que la batterie sans avoir à la retirer du cadre. Et il peut également fonctionner comme une source d’énergie autonome. Il est donc possible de rouler très léger sans la batterie principale dans le tube diagonal… Et vous pourrez (enfin) emporter votre vélo électrique dans l’avion, puisque les batteries démontées de 160 Wh sont autorisées sur les vols.

L’écran OLED de 2 pouces est intégré au tube supérieur. Parfaitement lisible du dessus, il est presque invisible de côté. Un seul bouton permet d’allumer ou d’éteindre le système et de naviguer entre les modes d’affichage. Il est associé à une commande compacte et discrète à deux boutons sur le guidon pour activer les modes d’assistance (ou l’assistance à la marche).

En partenariat avec TQ, Trek a développé une nouvelle application Trek Central qui se connecte sans fil au Fuel EXe et permet à l’utilisateur de personnaliser son vélo.

En outre, Trek, en partenariat avec TQ, a développé une nouvelle application Trek Central qui se connecte sans fil au Fuel EXe et permet à l’utilisateur de personnaliser le vélo. L’application Trek Central permet de modifier divers réglages du moteur, d’enregistrer des activités, de visualiser des trajets et de calculer l’autonomie restante en temps réel. Sur le modèle le plus luxueux, on peut également surveiller la pression des pneus et la suspension. Cependant, nous n’avons pas encore eu l’occasion d’essayer l’application car elle n’a été rendue publique qu’aujourd’hui.

Fuel EXe : le vélo

L’assistance, c’est bien joli, mais vous savez aussi bien que nous qu’un e-bike est plus qu’un simple système de propulsion. A première vue, le Fuel EXe ressemble vraiment à un vélo normal et il faut chercher les caractéristiques qui indiquent qu’il s’agit bien d’un e-bike, tant le moteur est discret. Souvent, c’est d’ailleurs l’écran sur le tube supérieur que l’on remarque en premier.

Les versions équipées en Sram AXS ont également un câble électrique qui suit le trajet d’un câble de dérailleur, alimentant la batterie AXS directement depuis la batterie principale. Il n’est donc pas nécessaire de charger la batterie du dérailleur séparément. Si la batterie principale est vide et qu’il n’y a plus d’assistance au pédalage, il reste encore une réserve d’énergie logicielle pour commuter jusqu’à 200 fois. Cela évite la double peine d’avoir à rentrer chez soi avec une machine sans assistance ni dérailleur opérationnel, dans le cas où on aurait un peu surestimé les capacités du système.

Le Fuel EX était à l’origine un vélo trail / all-mountain dans la gamme Trek et ce Fuel EXe ne cherche pas à changer de catégorie. Il est équipé de roues de 29 pouces et affiche maintenant 140 mm de débattement à l’arrière, associés à une fourche de 150 mm. Bien entendu, le vélo est doté des caractéristiques habituelles de Trek, comme la suspension Active Braking Pivot (ABP) et l’ajustement de géométrie Mino Link. En revanche, il n’y a pas de butées de direction car elles interfèreraient avec l’écran d’affichage de l’assistance.

Par ailleurs, la machine est évolutive : Trek indique qu’il est aussi possible de monter une fourche en 160 mm, et/ou de le passer en format mulet, c’est-à-dire avec une roue arrière en 27,5″.

Avec ce modèle qui se veut grand public, pour celles et ceux qui estiment ne pas avoir besoin d’une grosse assistance, Trek a visé le juste milieu pour la géométrie. En position d’origine, avec le MinoLink sur Low, on a ainsi un angle de direction à 64,7° (environ, il passe à 64,8° en L et XL), un angle de tube de selle à 76,7° (ou 76,8°), des bases de 440 mm et un reach de 452 mm en taille M. En inversant la position du MinoLink, on redresse les angles de 0,4° à 0,5° et on allonge le reach de 5 mm.

Modèles et prix

Le Fuel EXe se décline en 6 modèles différents, tous équipés du même cadre en carbone OCLV et du même système d’assistance. Aucune version en aluminium n’a été évoquée pour l’instant et on imagine qu’avec le surpoids inhérent à ce matériau, le concept d’assistance légère perdrait un peu de son intérêt.

La gamme débute avec le Fuel EXe 9.5, affiché à 6 499 €. Il est uniquement disponible en gris anthracite, dispose d’une fourche RockShox 35 Gold RL et d’un amortisseur Deluxe Select+. La transmission est une Shimano Deore 12 vitesses. Un premier tarif élevé et les autres le sont tout autant, mais il ne faut pas oublier qu’il s’agit du premier vélo dont les prix sont fixés pour 2023. On s’attend à des augmentations de 10 % ou plus pour les autres marques également.

Fox est responsable de la suspension de la version 9.7. Il est équipé d’une 36 Rhythm à l’avant et d’un Float X Performance à l’arrière. La transmission évolue également, avec un groupe SLX bonifié par un dérailleur Deore XT. Deux couleurs sont disponibles et ce modèle est proposé à 7 999 €.

La 9.8 est disponible en deux versions : Sram ou Shimano. La version Sram s’échange contre 10 999 € et est équipée en GX Eagle AXS, tandis qu’un groupe Deore XT est utilisé pour la version Shimano à 9 499 €. Ils sont chacun équipés d’une fourche RockShox Lyrik Select+ et d’un amortisseur Super Deluxe Select+. En outre, les roues sont désormais également en carbone, avec des Bontrager Line Elite 30, et le combo guidon/tige Bontrager en une seule pièce fait son apparition. Noir, jaune ou bleu ? Le choix vous appartient.

Enfin, le modèle 9.9 est également disponible en deux versions : l’une en Shimano XTR (12 999 €) et l’autre en Sram XX1 AXS (14 999 €). Tous deux sont équipés d’une RockShox Lyrik Ultimate et d’un Super Deluxe Ultimate, avec capteur AirWiz qui surveille en permanence la pression dans la suspension. Les roues passent à la version Line Pro 30 de Bontrager.

Pour le summum du luxe, la version XX1 AXS bénéficie de la tige de selle télescopique sans fil RockShox Reverb AXS, tandis que la version XTR se contente d’une Bontrager Line Elite à câble. Logiquement, Sram équipe la version XX1 AXS de freins Code RSC, tandis que la version XTR est équipée des freins 4 pistons du même groupe. La version XX1 AXS est annoncée à 18,4 kg. Là encore, trois couleurs sont disponibles, les mêmes que celles de la version 9.8.

Prise en main : profiter en silence

Nous avons déjà eu l’occasion de faire quelques sorties au guidon du nouveau Fuel EXe en version 9.9 XX1 AXS, pour la première fois dans le bikepark d’Oberammergau puis en Belgique sur nos sentiers locaux.

Une fois la suspension réglée et la hauteur de selle ajustée, prendre en main ce Fuel EXe s’avère un jeu d’enfant. Le bouton marche/arrêt en bas de l’écran active à la fois l’écran et le moteur et sur la poignée gauche se trouve la commande qui permet de choisir l’un des trois modes d’assistance (bas, moyen et haut).

Ce bouton poussoir permet également d’activer la fonction « marche » tandis que sur l’écran lui-même, on navigue facilement d’un affichage à l’autre. Il y a l’affichage classique avec le temps de sortie, la distance et la vitesse, mais on peut aussi avoir d’autres informations comme la puissance développée, le soutien fourni par le moteur…

L’assistance est immédiatement activée dès qu’on exerce une pression sur les pédales, de manière très naturelle. On ne bénéficie pas d’un coup de pouce énorme lorsqu’on actionne les pédales mais à une faible fréquence de pédalage, on obtient suffisamment de puissance pour que nos jambes nous tirent plus facilement. Le couple maximal arrive autour de 70-80 tr/min et s’il est possible de pédaler plus vite, cela n’apporte rien au comportement du système.

Il est frappant de constater qu’il n’y a pas de sensation de « claquement » dans le moteur, pas même lorsqu’on maintient les pédales immobiles pendant un moment. C’est comme si nous étions sur la route avec un vélo classique, avec une assistance en plus. Ce sentiment est renforcé par l’absence de tout bruit : on n’entend tout simplement pas le moteur. Même avec une assistance au maximum et une fréquence de pédalage plus élevée, le bruit des pneus, des oiseaux, du vent… domine. Nos oreilles sont trop éloignées du moteur pour l’entendre. Impressionnant !

Le silence de fonctionnement est impressionnant !

Avec l’assistance au plus faible, on dispose d’un coup de pouce qui permet de grimper aussi facilement que si on était sur un vélo de XC léger. Si on passe au milieu, on se transforme soudainement en marathonien bien entraîné qui avale le dénivelé positif sans difficulté. Enfin, en mode « Haut » on obtient 300 watts supplémentaires en plus de notre propre puissance. Mathieu van der Poel, Nino Schurter et compagnie, j’arrive ! A la différence qu’avec le Fuel EXe, on peut maintenir ce rythme beaucoup plus longtemps qu’un pilote de coupe du monde.

Dans les montées et descentes techniques, le Fuel EXe se comporte presque comme un vélo classique malgré son poids plus élevé. Comme avec les autres vélos électriques « légers » où l’on passe sous les 20 kg, on est beaucoup moins gêné par l’excès de poids qu’avec les machines de 25 kg et plus. L’équilibre de ce nouveau Fuel EXe est tout bonnement excellent.

La suspension arrière ressemble à ce qu’on a pu voir sur les derniers Top Fuel et Slash. Agréable et progressive, elle donne l’impression d’avoir plus de débattement que 140 mm. Elle reste haute en début de course, offre un soutien important à mi-course et plutôt que de s’écraser en fin de course, elle pousse vers l’avant et nous fait gagner de la vitesse.

A l’issue de notre première courte découverte en trailcenter en Allemagne, nous avons été surpris de constater que nous avions déjà utilisé 60 % de la batterie. On avait complètement oublié qu’on était sur un e-bike en raison de la sensation naturelle du pédalage, de l’absence de bruit et de la maniabilité du vélo. Entre-temps, nous avions déjà parcouru 700 mètres de dénivelé, en alternant entre le mode intermédiaire et le plus élevé.

Une fois en Belgique, nous avons encore testé la consommation pour arriver à environ 1200 m de dénivelé positif avec la batterie de 360 Wh, assistance intermédiaire ou maximale.

Une fois en Belgique, nous avons encore testé la consommation pour arriver à environ 1200 mètres de dénivelé positif avec une batterie pleine de 360 Wh. Nous roulons principalement en mode intermédiaire, mais dans les montées raides, nous choisissons généralement l’assistance maximale. Nous n’avions pas encore de Range Extender mais ces 160 Wh devraient en théorie donner 40% de plus, soit 500-600 mètres de dénivelé supplémentaires. Dans cette optique, la consommation du HRP50 nous semble à peu près équivalente à celle des autres machines du marché.

Le retrait de la batterie est assez facile. À l’aide d’une clé hexagonale de 4 mm, il suffit de dévisser les deux boulons situés au bas du tube oblique pour retirer la plaque de protection située en bas du tube diagonal. On débranche ensuite le câble qui se connecte au moteur et on peut utiliser la poignée pour faire glisser la batterie hors du cadre. On notera tout de même que c’est plus facile à faire lorsque le vélo est à l’envers. Le réassemblage est très facile, car il est impossible de mal positionner la batterie.

Verdict

Trek a parfaitement atteint son objectif : construire un e-bike qui fait oublier qu’on pilote un e-bike. Bien qu’on ne bénéficie pas de l’assistance d’un VTT AE à pleine puissance (comme le Rail avec moteur Bosch Performance CX, qui restera de toute façon au catalogue), on a la sensation de facilité d’un vélo à assistance électrique ordinaire, sans ronronnement ou sifflement gênant. La puissance et l’autonomie offertes par le TQ-HPR50 sont intéressantes compte tenu du comportement excellent, la consommation du HRP50 nous semble être à peu près la même que celle des autres moteurs du marché. Forcément, on aurait aimé qu’il pousse les choses un peu plus loin dans ce domaine aussi mais ce n’est pas (encore ?) le cas. Le nouveau Fuel EXe n’est pas encore l’e-bike de 15-16 kilos dont nous rêvons, mais cette nouvelle (r)évolution est un pas en avant très solide et s’en rapproche.

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Plus d’informations : trekbikes.com