1. Problèmes à résoudre
Depuis les années 50, la ville et les infrastructures se sont concentrés pour le transport de personnes, principalement sur l'utilisation de la voiture individuelle au détriment des transports en communs et des autres modes de transport. L’automobile est maintenant devenue indispensable pour beaucoup et souvent symbole de réussite sociale. Malheureusement ces véhicules sont de plus en plus gros et énergivores. En 30 ans le poids a doublé et la consommation très peu baissée. L’utilisation de ces véhicules est inférieure à 15 km pour 80% des cas et le taux d’occupation par véhicule de 1,4 passagers.
En complément de cette utilisation de voitures individuel, le volume de ventes des véhicules de tourisme de type camping-car et caravane est en pleine croissance (+24%) alors que ces véhicules sont également très énergivores et lourds et posent en plus de la consommation un problème de stationnement.
Ces utilisations de véhicules motorisé avec des moteurs à explosion nous conduit à une consommation journalière de 14 milliards de litres de pétrole par jour. Il est temps de changer les habitudes de déplacement individuels afin de contribuer à l’atteinte des objectifs des accords de Paris de 2015 de limiter la hausse de température à 1,5 degrés.
Cependant même si beaucoup d’utilisateurs de voitures aimeraient bien utiliser leurs vélos pour leurs petits trajets quotidiens ils sont empêchés par différents aspects définis plus loin dans ce narratif. Ces différents freins conduisent au résultat qu’en France l’utilisation quotidienne du vélo ne représente environ que 4 % des modes de transports contre 9 % en Allemagne. Personnellement (Benoit D.), le souhait d’avoir un véhicule me protégeant des conditions météos et de la chute, m’est venue quand un hiver je suis tombé plus de 15 fois sur mon trajet maison-travail à cause de la neige ou du verglas. Plusieurs pantalons n’ont pas survécu à ces chutes. Cela sans compter les fois où je suis arrivé complètement mouillé à la maison ou au bureau, surpris par une averse abondante. Les premiers concepts du PedaloCab remontent à déjà 15ans.
1.1. Le Design des Vélomobiles
Il existe sur le marché depuis de nombreuses années différents types de vélos couchés et de vélomobiles qui n’ont jamais vraiment été des succès commerciaux ou du moins qui sont restés des véhicules marginaux. Une des raisons principales est que ces véhicules sont conçus pour rouler très vite (45-50 km/h) même sans motorisation. Ils sont aérodynamiquement optimisés (Cx très faible) ce qui implique qu’ils sont très bas sur la route et au plus près du contour du conducteur. Ces choix induisent les problèmes suivants :
• Impossibilité d’emporter un passager ou des biens
• Invisibilité sur la route par rapport aux SUV et camions et laissent l’impression d’être en danger
• Tellement bas qu’aussi invisible dans les rétroviseurs des voitures qui reculent
• Instabilité en virage pour les véhicules à 3 roues (la majorité des vélomobiles sur le marché)
• Très grand rayon de braquage (jusqu’à 14 m pour certain)
• Carrosserie légère et très fragile aux chocs et impacts
Par conséquence mon souhait d’utiliser un vélomobile qui protège de la chute et conditions météos, et qui ne soit pas centré sur la vitesse mais surtout voir, être vu et en sécurité, ne trouvais pas satisfaction sur le marché. Mes besoins ont été rassemblés dans un cahier des charges différents définis ci-après au §2.
1.2. Les entretiens qualitatifs
Le concept initial étant venu d’un besoin personnel d’un véhicule alternatif, il était nécessaire dans le cadre de l’extrême Défi de bien identifier les besoins, les souhaits et les freins à l’utilisation de ce genre de véhicule pour les potentiels utilisateurs.
Près de vingt personnes ont été interrogées, d’âges et de professions différentes. Il en ressort que beaucoup sont freinés à l’usage de ce genre de véhicules pour les raisons suivantes :
• Dépendance de la météo, ne souhaitent pas être mouillés ou frigorifiés
• Peur d’être en danger sur la route vis-à-vis des autres véhicules et peur de la chute
• L’impossibilité de transporter des charges lourdes ou volumineuse
• Le vol du vélo ou de pièces
• La paresse de devoir pédaler
Les personnes interrogées sont dérangées par l’emprise de la voiture dans les villes et campagnes. L’infrastructure est conçue autour de ce mode de déplacement induisant des paysages endommagés et les conséquences quotidiennes aux bruits et particules émises par ces automobiles.
Ces entretiens montrent également que 4/5 des personnes interrogées sont inquiètes par rapport au changement climatique et pertes de Biodiversité, très peu étaient au courant de leurs bilan CO2 annuel ou des objectifs de l’accord de Paris. Ce résultat montrant que beaucoup ne souhaite pas être confronté à une situation où il devrait personnellement changer d’habitudes.
D’un autre coté nous avons proposé de mettre un véhicule gratuitement à disposition pendant une semaine et toutes les personnes interrogées ont exprimé leur intérêt, ce qui montre un désir d’essayer des modes de transports alternatifs.
1.3. Les enquêtes quantitatives
La seconde phase de cette analyse de marché est de réaliser une enquête quantitative regroupant les points identifiés comme les plus importants avec une pondération afin de pouvoir affiner notre analyse. Le but de cette enquête qui est actuellement en cours, est de vérifier si notre véhicule répond aux attentes des potentiels clients qui souhaiteraient passer d’un mode de transport a véhicule à explosion sur un mode alternatif.
Cependant les premiers résultats indiquent que dans la majorité des cas l’aspect de l’impact CO2 à la fabrication viens toujours en dernier par rapport au poids ou aux prix. Sans doute que cet aspect n’est pas encore important dans les souhaits d’utilisateurs.
2. Les usages
2.1. Cahier des charges PedaloCab
Afin d’apporter une solution aux problèmes identifiés sur les Vélomobiles actuellement sur le marché les critères suivants ont été considérés pour la conception.
• Position semi couchée du conducteur pour voir et être vu
• Véhicule doit pouvoir être utilisé par un conducteur d’une taille de 1,5 m jusqu’à 2,1m.
• Grande stabilité en virage
• Emport d’un enfant ou d’un passager de 1,6m ou d’un chien en siège arrière
• Emport de biens volumineux (guitare, chariot de course ….) en place arrière
• Faible rayon de braquage pour être maniable en ville
• Protection complète contre les intempéries
• Structure offrant un Exo squelette aux passagers contre les impacts et accidents
• Pouvoir être transportable sur un porte vélo à l’arrière d’une voiture
2.2. Usage personnel
L'usage primaire du PedaloCab est de pouvoir faire ses déplacements en toute sécurité et avec un confort quasiment identique à la voiture sans consommer d'énergie fossile et en limitant drastiquement les émissions polluantes et de gaz à effet de serre, donc l'impact environnemental. Ce mode doux de transport est idéal pour les 80% des déplacements quotidiens qui font moins de 15 km.
Grace à son cockpit protégé le PedaloCab remplit très bien cette fonction c’est à dire qu’il peut être utilisé pour emmener les enfants à la crèche, aller au travail, faire les courses ou autres activités en ville tout en offrant l’assistance et la sécurité nécessaire
Le sédentarisme entraine de plus en plus de risque de maladie et d’obésité, l’utilisation d’un PedaloCab quotidiennement offre en plus le bénéfice d'une activité physique non exténuante, sans surcoût et bonne pour la santé.
Le PedaloCab est le maillon manquant entre le vélo et la voiture.
Quelques vidéos en utilisation sont disponibles sur Youtube avec la Recherche PedaloCab
Dans un premier temps la vente directe au client est privilégiée. Pour l’acquisition il reste encore à déterminer si cette vente se réalise à la livraison ou en mode location ou leasing. Pour l’instant le prix de vente hors taxe d’un PedaloCab est de 7300€, ou 130€ par mois en location, pendant 36 mois avec un paiement final de 1500 euros. L’aspect financement est décrit dans la réponse financière.
Une idée complémentaire a émergé avec, à défaut de remplacer la voiture, le Pedalocab pourrait être le véhicule complémentaire, vendu à tarif préférentiel avec une voiture afin d'en être le mode alternatif par excellence.
2.3. Le PedaloCab à Cabine oscillante
La Version Rhomboïde du PedaloCab a l’inconvénient de son avantage : la stabilité. Elle devient un défaut pour les virages à grande vitesse car le véhicule ne se penche pas du tout et a tendance à pousser, par la force centrifuge, le conducteur hors de son siège.
Afin de proposer un véhicule qui puisse prendre des virages plus rapidement et plus confortablement, une version à cabine oscillante est en développement. La description de cette version est dans la réponse « Véhicule » mais si d’un côté le confort est amélioré en virage, la maniabilité sera moins bonne avec cette version (rayon de braquage plus grand).
2.4. Le PedaloCab version amphibie
Pour les villes et pays présentant des surfaces hydriques (lacs, canaux) il peut être intéressant de les utiliser comme moyen de transport. L’avantage est que dans une ville comme Hambourg où la circulation est dense et encombrée, il serait avantageux de pouvoir prendre les voies fluviales pour gagner du temps et ne pas être dans le flot des voitures. De plus comme cette ville est déjà traversée par beaucoup de canoés des rampes d’accès sont disponibles un peu partout.
Les premiers essais montrent que le concept a du potentiel et qu’il y a encore des améliorations à apporter.
Une Vidéo des essais plus ou moins réussis en version amphibie est disponible sur Youtube
2.5. La caravane pour PedaloCab
En complément du Pedalocab de base sera proposé une remorque qui pourra servir de caravane. La description de ce véhicule est faite dans la réponse « Véhicule », mais globalement la forme de cette remorque est identique à un PedaloCab sauf qu’il n’a que 2 roues au lieu de 4. L’attelage de cette remorque se fait en opposition au PedaloCab tracteur si bien que l’ensemble est optimisé aérodynamiquement.
Avec ce véhicule nous voulons proposer de remplacer les caravanes et autres « Véhicules de loisirs » consommateur d’essence et d’espace, par une version améliorée du camping. En vélo il permettra à ceux qui veulent faire du Cyclo-Touring d’avoir plus de confort pour dormir et de ne pas à devoir plier leurs tentes mouillées si les conditions météos ne sont pas bonnes.
2.6. Les options
En plus des véhicules à cabine oscillante et amphibie ainsi que la remorque, les options suivantes sont proposées :
• Panneau solaire sur le toit pour recharger la batterie (en cours)
• Hamac pour dormir dans son PedaloCab au camping.
• Ajout de mats et d’une voile pour utiliser la poussée vélique
• Traceur GPS pour retrouver son PedaloCab en cas de vol
2.7. Le PedaloCab en libre-service
Avec le PedaloCab nous souhaitons ne pas répéter le problème de la voiture individuelle et dans une vision idéale nous souhaiterions que ce genre de véhicule soient en libre-service de location par exemple dans les gares ou les centres touristiques pour permettre de relier les points qui ne le sont pas par des transports en commun.
Cependant l’expérience du vandalisme sur les Velibs ou des trottinettes électriques avec 28 jours d’espérance de vie en moyenne, montre que pour l’instant le marché n’est pas encore assez mature pour ce genre de mise à disposition.
2.8. Location à des hôtels
Les PedaloCabs pourraient être aussi utilisés par les hôtels qui pourraient l’offrir en location à leurs clients. Cela pourrait être particulièrement intéressant pour les hôtels de cures ou dans des lieux où les conditions météos sont défavorables (pluies, vent neiges, instabilité à court terme…). Cette mise à disposition à la location ou emprunt sera administrativement plus légère avec une caution plus accessible et moins effrayante qu'une voiture.
2.9. Entretien et réparation
Les éléments constituant un PedaloCab proviennent majoritairement du monde du cyclisme. Pour que les usagers puissent utiliser leurs véhicules l’entretien se fera dans les magasins de vélos déjà existant. En cas de perforation de la structure en composite, les réparations pourront être réalisées chez toutes personnes sachant faire du composite (Shaper de planche de surf, chantier naval, préparateur de voitures de courses, entretien de caravane…).
3. La vision d’un monde avec PedaloCab
Avec ce genre de véhicules nous voulons convaincre les utilisateurs de voitures de changer leurs habitudes et de la laisser au garage et éventuellement de remplacer leur deuxième voiture par un PedaloCab. Pour cela nous devons convaincre par les aspects suivants:
- Convaincre sur la sécurité passive et active de ses véhicules
- Un design attractif (L’effet Wahou)
- Lever les verrous de l’acceptation de ville et les incivilités entre automobilistes, cyclistes et piétons.
- Réduire les émissions de bruits en ville
- Réduire les émissions de particules
Avec la possibilité d’ajouter une caravane, nous voulons aussi offrir une nouvelle façon de voyager confortablement, localement et en douceur.
Dans une vision idéalisée et libérée du problème de vandalisme ce genre de véhicule devrait pouvoir être en libre-service un peu partout afin de pouvoir relier par exemple les grandes villes par le train et de pouvoir atteindre son lieu de destination final avec un PedaloCab. Souvent les derniers kilomètres prennent parfois autant de temps que les trajets longues distances car ils sont peu ou mal desservis.
Fichier Narratif : Naratif PedaloCab_Final.pdf
1. L’implémentation des Solutions
Afin de convaincre et de pouvoir se développer les acteurs suivant sont envisagés.
1.1. Fabrication du fuselage et assemblage
Dans un premier temps la production des fuselages des PedaloCab sera faite par la société Ben & Fils. Dans le plan d’expansion vers les Pays-Bas et le Danemark et ensuite la France, il est possible d’envisager d’expédier des moules vers ces pays afin de pouvoir les faire fabriquer localement en collaboration.
Afin d’éviter des investissements importants comme des processus de fabrication par autoclave ou presse, le choix a été de faire une imprégnation manuelle. Ce choix technologique est plutôt simple (low Tech) afin de permettre une fabrication par n’importe quelle personne un peu intéressée par les composites mais également de réduire les investissements. L’inconvénient de ce choix est que le mode de fabrication est très artisanal et les cadences de fabrications basses. Ce genre de production devra être modifié si les commandes sont importantes afin également de réduire les couts de productions. Pour l’instant les fuselage et assemblage sont fait dans un atelier sous terrain de 40m² ce qui est suffisant pour faire un véhicule à la fois mais une extension ou une seconde ligne de fabrication n’est pas possible dans cet atelier.
L’assemblage ne présente pas de difficultés particulières et peut être fait par n’importe quel assembleur de vélos.
1.2. Ambassadeurs
Comme proposé dans le dossier narratif nous envisageons d’utiliser les clients convaincus pour être les ambassadeurs et représentant des PedaloCab. Cette formule a déjà montré ses avantages car il n’y a pas de meilleurs représentant que des utilisateurs convaincus.
1.3. Recharge de batterie
L’enquête de marché concernant les PedaloCab montre que 45% des potentiels clients sont intéressés par un système d’échange de batteries de style Zeway ou Swobbee. L’avantages de ce système de location est que le rayon d’action n’est plus dépendant de la charge mais du nombre de station de charge disponible et également le contrôle et la durée de vie de la batterie et le recyclage qui est gérée par les sociétés et plus par le propriétaire du véhicule.
La société Swobbee a mis à disposition les modèles 3D de leurs batteries ainsi que les connecteurs associés afin de permettre aux équipes de pouvoir intégrer leurs batteries dans les designs des candidats.
Un autre résultat intéressant et étonnant est la capacité de la batterie dont la majorité des personnes interrogées ne voient pas le besoin d’avoir une grande autonomie et que 80% envisagent 60km par charge comme largement suffisant.
1.4. Maintenance
La maintenance d’un PedaloCab n’est pas compliquée car toutes les pièces en dehors du fuselage proviennent du monde du cycle. Cela signifie que les clients pourront apporter leurs véhicules dans les ateliers de réparation de type Decathlon ou les magasins d’entretien de cycles indépendants.
Un cahier de maintenance sera livré avec chaque PedaloCab. Les opérations de maintenance identifié actuellement sont les suivantes :
- Changement d’huile de la boite tous les ans
- Changement des plaquettes de freins tous les 5000 km (ou avant si perte d’efficacité)
- Changement des pneus tous les 5000 km (ou avant si usure rapide en fonction du type de conduite)
- Changement de la chaine tous les 5000 km
- Changement du liquide de frein tous les 2 ans
1.5. Inspections
Les éléments suivants doivent être inspectées tous les 6 mois :
- Fixations des biellettes de direction
- Potentiels damages sur les biellettes en carbone
- Potentiels fissure sur les soudures de barre de direction.
- Jeux sur les roulements d transmission
1.6. Réparation du fuselage
En cas d’incidents ou de perforation accidentel du fuselage la réparation pourra être faites chez Ben & Fils, mais également chez tout ateliers de composite (shaper de planche, chantier naval, préparateur de voitures de courses, de caravanes…).
Un document de réapparition sera fourni avec le type de drapage et les matériaux de réparation alternatifs au fibres de bambous.
2. Le PedaloCab et son environnement
2.1. L’emprise au sol d’un PedaloCab
Les dimensions d’un PedaloCab sont de 2,2m de long par 0,9 m de large pour 1,1m de haut. La surface au sol de ce véhicule est donc de 1,98m² qui sont à comparés à environ 10m² pour une voiture de taille moyenne et 1,2 m² pour un vélo (largeur du guidon). Même si un PedaloCab à plus d’emprise au sol qu’un vélo il en prend 5 fois moins qu’une voiture moyenne. Le stationnement est possible perpendiculairement au trottoir et permet de garer 5 véhicules sur une place de voiture.
2.2. Le PedaloCab sur la route
De par sa configuration rhomboïde à 4 roues le PedaloCab offre une grande stabilité et avec sa double direction un rayon de braquage très réduit de 3,2m. Ces atouts en font un véhicule idéal pour la ville où il très maniable et peut utiliser les pistes cyclables et la route. Par contre ce véhicule n’est pas conçue pour les terrains accidentés ou avec des trous, mais peut tout de même rouler sur les chemins forestiers. Il faut également veiller à ne pas s’arrêter dans un creux sinon il se met sur trois roues et le différentiel fera tourner la roue qui ne touche pas le sol et ne permettra pas de se sortir de cette position.
Par contre sa grande stabilité est un atout sur les routes verglacées ou enneigées. A partir de 15 cm de neige le palonnier inferieur frotte la neige et ralenti le véhicule.
2.3. L’impact bruit
Le bruit que produit un Pedalocab à vitesse maximum est comparable à un vélo, ce qui représente environ 40 décibels. Le bruit d’une voiture thermique ou d’un cyclomoteur se trouve entre 55 et 72 décibels. Un véhicule électrique émet un bruit de moteur fortement réduit par rapport à un véhicule thermique, mais au-delà de 50 km/h, son bruit de roulement reste identique à celui d’un véhicule thermique.
Il faudrait que la proportion de véhicules électriques ou hybrides atteigne 30 à 50 % pour que l’émission de l’ensemble des véhicules diminue de 1,5 décibels en milieu urbain. Par cet exemple il est clair que l’utilisation d’un PedaloCab en lieu et place de voiture permet de réduire rapidement de 45% le niveau de bruit en ville et serait un gain au niveau sonore.
2.4. La sécurité sur la route
Dans les pays où l’usage du vélo exprimé en distance parcourue par habitant est élevé, les acci-dents mortels par unité de distance sont plus bas que dans le cas des pays où l’usage du vélo est moins élevé.
(voir graphique dans le PDF)
Relation entre l’intensité de l’usage du vélo et le taux des accidents mortels
(Ref: Jacobsen P. Safety in numbers: more walkers and bicyclists, safer walking and bicycling. Injury Prevention, 2003).
Le manque de considération des automobilistes est un risque mortel pour les cyclistes et après 10 000 km d’essais sur routes et en ville il est remarquable que les automobilistes prennent plus de distance avec un PedaloCab alors que cette distance est beaucoup plus faible quand ils dépassent un cycliste.
En addition L’analyse des tristes statistiques de la sécurité routière sont synthétisé ci-dessous pour l’année 2020, avec une répartition à peu près identique en agglomération ou rurale. Plus étonnant, est que 86% des accidents mortels ont lieu de plein jours et à 90% avec une météo normal (sans pluie, brouillard ou neige). Le nombre d’utilisateurs de vélo augmente avec le beau temps et statis-tiquement le nombre de tués aussi. La majorité (90% des cas) les cyclistes sont tués par la collision avec un véhicule à moteur et rarement seul.
(Voir Graphique dans le PDF)
Pour répondre aux besoins de sécurité des usagers nous avons travaillés au niveau de la structure du PedaloCab pour garantir un exosquelette protégeant les passagers en cas de collision. Après 3 crash frontaux de 25 Km/h à 0 ont montrés la stabilité du fuselage et l’importance de la ceinture de sécurité pour ne pas être projeté dans l’habitacle. Dans les prototypes cette ceinture est à 2 points comme dans un avion en l’enquête montre que la majorité des personnes interrogées souhaite-raient une ceinture 3 points. Cependant même avec une ceinture 2 points il n’y a pas de risque éle-vé au niveau HIC (Head Impact Criteria) qui mesure les déplacement et impact de la tête en cas de collision.
3. Les acteurs autour du PedaloCab
3.1. L’équipe PedaloCab
L’équipe PedaloCab inscrite à l’extrême défi est composée des personnes suivantes
- Benoit DEHAIS (engineering, gestion de projet, fabrication)
- Clotilde DAUTIN (Questionnaires et étude de marché)
- Romain TONDRE (Design de la caravane)
Après la phase d’idéation, cette équipe sera reconduite pour la prochaine phase du XD : En complément les personnes suivantes apportent leurs contributions au projet :
- Ziyeed DAAB (Stagiaire sur la version a cabine oscillante)
- Anja DEHAIS (Site internet, Marketing, essais sur route
- Nicolas DEHAIS (Montage vidéo)
- Tristan DEHAIS (Pièces tournées)
- Ursula Fleckenstein (Graphique design et flyers)
- Eric Sante-Croix (Graphique design et logos)
3.2. Effigear
Les 2 prototypes sont équipés de moteur chinois (Bafang) mais pour la série et dans un esprit de relocalisation, la société Effigear est partenaire pour motorisé les PedaloCab.
Cette collaboration ne s’arrête pas au moteur mais Effigear est en train de développer un différentiel, un tendeur de chaine bi directionnel (marche avant et arrière) et les arbres de transmissions.
Le fichier du PedaloCab en version rhomboïde a été mis à disposition pour intégration et calcul des efforts.
3.3. Cobratex
Cobratex est le fournisseur de fibre de bambou pour les Pedalocab. Suite aux premiers essais qui ont montrés que le grammage actuel de ces fibres ne permet pas un drapage aisé dans les zones à fortes déformation, cette société a lancé des essais pour réduire le grammage.
La production de bambou vient exclusivement du sud-ouest d la France pour diminuer l’impact CO2 du transport par rapport à du bambou venant d’Asie.
3.4. 3D Engine
Cette société est partenaire pour imprimer les pièces comme les entrés d’air de ventilation intérieur et extérieur ainsi que les optiques de phares et la plaque d’identification du véhicule.
3.5. Lion Engineering
Comme décrit dans le dossier financier la société Lion Engineering qui est spécialisé dans l’aéronautique envisage de créer une société PedaloCab GmBH dans le futur.
3.6. Communauté de La Bernerie en Retz
Etant en congés dans cette commune un entretien c’est spontanément organisé entre Benoit Dehais et Thomas Drapeaud qui est le responsable développement durable de cette commune. Le but de cet entretien était de présenter l’Extrême défi ainsi que les PedaloCab et de mieux comprendre les besoins de cette commune.
Cette commune balnéaire voit sa population hivernale passer de 4000 à 40 000 personnes pendant la période estivale. La résidants sont des jeunes retraités utilisateurs de VAE. Deux sociétés de location de vélos se sont installées récemment.
Le réseau de pistes cyclables est par conséquence très développé le long de la cote mais il n’y a pratiquement plus rien dans les terres. Ce manque d’infrastructure conduit à l’utilisation principalement de la voiture au lieu des autres modes de transport.
Une solution d’échange de batteries de style Zeway ou Swobbee intéresse particulièrement ce genre de commune are pendant la période estivale le problème de charge de batterie se pose avec tous les VAE qui sont concentrés et offre un avantage d’attraction pour les communes offrant ce services.
3.7. Entretien avec le maire
La commune de la Bernerie étant particulièrement intéressé un rendez-vous avec le Maire est en cours d’organisation.
Fichier Ecosystème : :PedaloCab_Eco_systéme.pdf
[[dossier_econo::1. Business plan
Pour ce dossier économique ne sera présenté que le PedaloCab en Version Rhomboïde en dehors des autres véhicules et version.
1.1. Organisation
La production des PedaloCab sera faite par les collaborations entre Ben & Fils et Lion Engineering comme représenté ci-dessous (voir PDF).
Ben & Fils
Benoît Dehais Autoentrepreneur = Drapage des fuselages
• 30 ans d’expérience dans l’aéronautique.
• Spécialiste composite
• Constructeur naval
Lion Engineering
Francis Nzeukeyo PDG= Assemblage et Distribution
• 28 Employés
• Société spécialisé en Engineering pour l’aéronautique
• Stabilité financière
• Qualifié ISO 9100
Il est en cours de réflexion de créer une société a responsabilité limité PedaloCab GmbH mais cela dépendra des résultats et de la satisfaction des clients de la première phase.
1.2. Modèle économique
Le modèle économique basé sur la structure défini ci-dessus se compose d’une première phase de maitrise de la fabrication du fuselage et de l’assemblage, une seconde phase avec sous-traitance des pièces faciles à réaliser et une troisième phase d’expansion vers les Pays-Bas et le Danemark car ils représentent le plus grande pourcentage d’utilisateurs quotidiens.
2. Analyse de marché
2.1. Cible
Le marché sur lequel le PedaloCab se positionne est celui du marché du vélo européen. La clientèle visée et la suivante :
• Adulte entre 18-65 Jahren
• Célibataire sans Auto
• Famille avec enfants en bas âges
• Société de location de vélo
• Hôtel de cure proposant des véhicules à leurs patients
2.2. Mesures du marché
Quantité de véhicules Chiffres d’affaire
[x1000] Saturation du marché
Volume du Marché 4 4.100.000 2.160.000€ 38.79%
Potentiel du marché 5 10.569.549 5.570.152€
Volume potentiel 2.113.909 14.585.955€
Volume de ventes
Période 1 22 121€ 0.000536%
Volume de ventes
Période 2 84 580€ 0.00205%
4 vgl. Bundesministerium für Verkehr und Digitale Infrastruktur (2015)
5 vgl. Europäischmarkt
3. Cout et temps pour la fabrication d’un PedaloCab
3.1. Couts
Produit Couts
Fibre de bambous 756 €
Résine Epoxy végétale 185 €
Gel Coat 43 €
Plexiglass 140 €
E-Moteur Valeo Effigear 640 €
Batterie 400 €
Différentiel 100 €
Biellette de commande carbone 70 €
Joint de fenêtre 150 €
Câble électrique 120 €
Roulement + support 45 €
Frein + interfaces 143 €
Divers 105 €
Total material 2.896 €
3.2. Temps de fabrication
Opération Heures
Drapage fuselage 20
Drapage Cockpit 6
Drapage siège 4
Drapage boitier de roue AV 4
Collage boitier de roue 2
Drapage renforcement 2
Découpe Plexiglass 4
Installation hublots 6
Installation transmission 5
Câblage électrique 4
Ajustement 4
Total construction 61
4. Vente leasing et distribution
4.1. Vente
Afin de pouvoir être rentable un PedaloCab sera vendu 7300€ hors taxe. Ce prix est le résultat des pièces achetées et du temps passé à la fabrication d’un véhicule.
Par rapport au prix d’une voiture ce prix peut paraitre exagéré mais c’est un prix juste et conscient. L’industrie automobile a des volumes et cadences de production qui permet de baisser les prix ce qui n’est pas possible pour des véhicules fabriqués presque individuellement.
Dans une première phase, la vente est prévue en direct, c’est á dire que les clients potentiels prendront commande sur le site internet ou pendant les salons.
4.2. Leasing et/ou location
Le prix à la vente n’étant pas négligeable, et afin de faciliter l’acquisition d’un PedaloCab aux personnes intéressés une Location mensuelle ou un leasing sera proposé.
4.3. Distribution
Dans une première phase la distribution se fera à échelle locale et en reprenant les méthodes employées par des fabricants de boites alimentaires en plastique ou de robot ménager. C’est-à-dire d’utiliser les clients motivés pour être les ambassadeurs et représentants de PedaloCab. En contrepartie ceux qui arrangerons des rendez-vous pour faire essayer leurs véhicules recevront une bonification qui sera encore augmentée dans le cas d’une vente. L’ensemble des rendez-vous et des résultats sera géré sur le site internet.
5. Marketing
5.1. Objectif et stratégie
Les objectifs pour le lancement du PedaloCab sont les suivants :
- Acquise de nouveau client : dans la première phase de présérie 24 véhicules seront fabriqués et livrés aux clients
- Notoriété : En Allemagne, au cours de la période (t=1), atteindre un niveau de notoriété de 6 % (environ 350 000 personnes) grâce à des mesures de marketing, et en intéressant les premiers acheteurs.
- Présence sur internet : Atteindre environ 56 000 clics sur Internet avec quatre publicités en (t=1).
- Production de série : Conversion en (t=2) -> différenciation des produits et des options
5.2. Mesures de commercialisation
Les mesures commerciales suivantes sont envisagées :
Type Etendu Quantité Cout Nombres de personnes
Campagne de test dans un parc 7000 Personnes par jour 35 jours - 245.000
Campagne de test sur un supermarché 1200 Personnes par jour 30 Jours - 36.000
Flyer Distribués sur les expositions et les essais 40.000 974€ -
Vidéo publicitaire 14.000 / Film 4 Vidéos 1200€ 56.000
Homepage, Media sociaux Mise à jour des informations mensuelles - 1150€ 6.000
Exposition (Spezi) Visiteurs de l’expo 1 Exposition 2780€ 10.000
Ambassadeurs 2 contacts /an par ambassadeurs 96 4800 96
Total 10904€ 353.096
6. Business Plan
6.1. Croissance
Les perspectives de croissance sont les suivantes :
- Passage de la production unique à la production en série augmentation de 3,5 du volume des ventes
- Croissance ultérieure de 4 % ce qui correspond à la croissance du marché allemand du vélo
- Croissance croissante positive dans le futur due à l’expansion, tendance à la mobilité durable et sensibilisation accrue à l'environnement
6.2. Revenu
Hypothèses :
• Chiffres d'affaires uniformément répartis au cours des périodes
• Vente aux concessionnaires et sociétés de vélos en libre-service
• Le "bond" du volume annuel des ventes à 84 pièces en 2ème période est réalisé par le personnel marketing, commercial et les ambassadeurs.
• Les ventes ont presque triplé de la période 1 à la période 2 (production en série)
Année (Periode) Prix (€) Quantité par mois Revenu mensuel [€] Quantité annuelle Revenu annuel [€]
2022 (t=0) 5.800 € 0 0 € 2 11.600 €
2023 (t=1) 7.300 € 2 14.600 € 24 350.400 €
2024 (t=2) 7.400 € 7 51.800 € 84 621.600 €
2025 (t=3) 7.400 € 8 59.200 € 96 710.400 €
Quantité (€) 204 1.682.400 €
6.3. Dépenses
Dépenses fixes 2022 (t=0) 2023 (t=1) 2024 (t=2) 2025 (t=3) Total €
Semestre 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4
Location 750 € 750 € 750 € 750 € 750 € 1.100 € 1.100 € 1.100 € 1.900 € 1.900 € 1.900 € 1.900 € 1.900 € 1.900 € 1.900 € 1.900 €
Divers 0 € 153 € 153 € 153 € 153 € 153 € 153 € 153 € 153 € 153 € 153 € 153 € 153 € 153 €
Secrétariat 263 € 263 € 263 € 263 € 263 € 263 € 263 € 263 € 263 € 263 € 263 € 263 €
Total 750 € 903 € 1.166 € 1.516 € 1.516 € 1.516 € 2.316 € 2.316 € 2.316 € 2.316 € 2.316 € 2.316 € 2.316 € 2.316 € 25.895 €
Dépenses variable 2022 (t=0) 2023 (t=1) 2024 (t=2) 2025 (t=3) Total €
Semestre 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4
Fabrication 0 € 0 € 0 € 5.791 € 15.925 € 15.925 € 15.925 € 15.925 € 20.269 € 20.269 € 20.269 € 20.269 € 20.992 € 20.992 € 20.992 € 20.992 €
Coûts d'exploitation courants 0 € 0 € 0 € 0 € 763 € 763 € 763 € 763 € 763 € 763 € 763 € 763 € 763 € 763 € 763 € 763 €
Cout du capital 0 € 0 € 0 € 0 € 0 € 0 € 0 € 0 € 0 € 0 € 0 € 2.296 € 0 € 0 € 0 € 2.345 €
Couts vendeur 0 € 0 € 0 € 0 € 20.765 € 20.765 € 20.765 € 20.765 € 20.765 € 20.765 € 20.765 € 20.765 € 20.765 € 20.765 € 20.765 € 20.765 €
Marketing-Mix 0 € 0 € 0 € 0 € 531 € 3.311 € 531 € 531 € 531 € 3.200 € 540 € 540 € 545 € 3.300 € 545 € 545 €
Total 0 € 0 € 0 € 5.791 € 37.984 € 40.764 € 37.984 € 37.984 € 42.327 € 44.996 € 42.336 € 44.632 € 43.065 € 45.820 € 43.065 € 45.410 € 506.369 €
6.4. Besoin de financement
Besoins de financement sur toutes les périodes
2022 (t=0) 2023 (t=1) 2024 (t=2) 2025 (t=3) Total
Quantité [Unité] 2 24 84 96 206
Revenus 11.600 € 350.400 € 621.600 € 710.400 € 1.694.000 €
Dépenses 5.691 € 160.430 € 165.923 € 170.956 € 500.462 €
Différence 5.909 € 189.970 € 455.677 € 539.444 € 1.191.000 €€
Besoin de financement 0 € -189.970 € 0 € 0 € -189.970 €
Gain 0 € 0 € 455.677 € 539.444 € 995.121 €
Le besoin de financement est de 189.970 € pour l’année de lancement 2023.
• Le profit s'élève à 995.121€ sur toutes les périodes
• Le seuil de rentabilité sera atteint au 2e semestre de la seconde période
• Le projet est réaliste et finançable
• Plus attractif à long terme car la production en série permet un plus grand flot et de rentabilité.
7. Durée de vie et reconditionnement
La durée de vie estimée pour un PedaloCab est minimum de 30 ans indépendamment du moteur et des batteries. Le retour d’expérience sur la durée de vie des batteries est compris entre 5 ans et 10 ans ou environ 500 cycles. Concernant les moteurs il y peut d’exemples de véhicules avec plus de 20 000 km qui n’ont pas eu de problème moteur. Afin de ne pas être dépendant d’un type de moteur celui-ci sera monté sur une barre anti-couple qui pourra être changée en fonction du moteur. Il y a beaucoup d’exemples de VAE qui ont été rebuté car le fabricant de moteur avait changé le design
Un avantage supplémentaire du Pedalocab est que l’ensemble est protégé de l’humidité et des projections d’eau par le fuselage et permet de réduire les risques d’ingestion d’eau et corrosion sources de pannes principales sur les VAE.
Concernant le fuselage la réparation du composite est possible en cas d’accidents et de perforation. Les 2 prototypes ont été éprouvés dans des conditions de crash, et la réparabilité ainsi vérifiée.
En cas de destruction irréparable les pièces seront démontées et récupérées et le fuselage découpé et incinéré pour récupérer l’énergie du bambou.
8. Le projet en open source
Pour l’instant le projet n’est pas prévu en Open source, mais ce qui n’empêche pas dans le futur d’intégrer ce mode de partage de fabrication et/ou diffusion. Cependant sans le moule il est difficile de fabriquer un PedaloCab, mais des stages de drapages ou les potentiels acheteurs pourraient apprendre à le fabriquer et le monter par eux même.]]
Fichier Économique : PedaloCab_Economique.pdf
1. Retour d’expérience
L’extrême défi nous á apporté l’acquisition des points suivants.
1.1. L’équipe PedaloCab
L’équipe PedaloCab inscrite à l’extrême défi est composée des personnes suivantes :
- Benoit DEHAIS (engineering, gestion de projet, fabrication)
- Clotilde DAUTIN (Questionnaires et étude de marché)
- Romain TONDRE (Design de la caravane)
Cette équipe a soutenu ce projet en supplément des activités salariés ordinaire. Une réunion en vidéo conférence de 30 minutes a été organisée chaque semaine pour faire le point en fonction des disponibilités des uns et des autres. L’aspect positif de ce genre d’organisation à distance est que malgré l’écart de distance cela ne nous a pas empêché de travailler correctement ensembles. Au sein de ces entretiens est née l’idée de développer une caravane et de la proposer comme réponse à l’Extrême défi. Les échanges nous ont permis de progresser même si nous n’étions pas forcement d’accord au début.
Cependant cette double activité de chacun des membres étaient un frein a une implication plus engagé au projet.
1.2. Réunion avec les autres équipes
La réunion du jeudi matin avec les autres équipes candidates étaient également un bon moyen d’échanger avec les autres équipes et de garder les livrables en perspectives.
De plus les ateliers proposés par Benoit Tholence sur les modèles économiques étaient très intéressant et en particulier celui sur l’économie circulaire.
1.3. Groupe de travail batterie
L’objectif de ce groupe de travail est de Permettre á des concepteurs de véhicules intermédiaires de choisir la configuration batterie recharge la plus adaptée à leurs besoins.
Les personnes participantes à ce groupe de travail étaient les suivantes
- Tom Royer
- Arnaud Sivert
- Martin Vaz
- Benoit Dehais
Les sujets suivant ont été abordés dans ce groupe de travail:
- -Batteries Swapping
- Voltage et type de chimies
- Interfaces et communication Moteur/batterie
Ce groupe de travail à également rédigée un questionnaire qui a récoltée une dizaine de réponses de la part des participants des XD dont l’analyse est actuellement en cours.
1.4. Stagiaire pour la version oscillante
Ziyed Daab est actuellement en formation d’ingénieur en alternance aux méthodes chez Safran moteur d’avions. Dans le cadre de sa formation il avait besoin de faire un stage de 3 mois à l’étranger pour valider son semestre et souhaitait faire un stage dans la conception. Lion Engineering lui a proposé de faire les recherches de solution technologiques en utilisant le logiciel de CAO Catia V5. Lion engineering à sponsorisé le cout de ce stage.
1.5. Enquêtes qualitatives
Dans un premier temps des enquêtes qualitatives ont été menée auprès de 20 personnes différentes en France et en Allemagne. Les questions étaient ouvertes et permettaient de mieux comprendre les attentes et perceptions des potentiels clients de véhicules alternatifs. Les sujets allaient de la sensibilité sur les enjeux climatiques, l’utilisation des véhicules motorisés jusqu’au prix acceptable pour un véhicule alternatif. Ces entretiens prenaient environs 1 heures et plus par personne.
Ces enquêtes qualitatives nous ont permis de mieux cibler les questions pour l’enquête quantitatives.
1.6. Enquêtes quantitatives
Les enquêtes quantitatives ont été conduites en ligne et ont récoltés 69 réponses et informant les contacts, la communauté du XD et LinkedIn. Nous aurions aimé obtenir au moins 100 réponses, mais étonnamment il n’est pas facile de motiver les gens à prendre le temps pour répondre. De plus les réponses obtenues sont parfois étonnantes en particulier sur les points suivant :
- A la question sur le plus grand "plus" apporté par le PedaloCab, la majorité a répondu que c’était la protection contre la pluie. La sécurité étant la minorité avec 1,2% des réponses. Ce résultat montre qu’actuellement le PedaloCab n’as toujours pas convaincu de son apport à la sécurité.
- A la question sur l’importance du prix du poids et du faible impact CO2 à la fabrication, l’aspect empreinte carbone viens en dernier. Ce résultat montre quant à lui que dans les mentalités cet aspect n’est pas encore une priorité.
- A la question sur l’échelle de prix la majorité a placé sa réponse sur le prix minimum de 4500€. Ce résultat aurait été plus bas si nous en avions laissé la possibilité. Ce résultat montre que l’acceptation d’un prix réel vas être un défi sérieux afin de ne pas simplement toucher qu’une frange des potentiel clients qui seront repoussés par un prix élevé. Pour souvenir le prix actuel proposé d’un PedaloCab est de 7300€.
Cette enquête globale montre l’intérêt pour ce genre de véhicule mais également pour les options amphibies ou a poussée vélique ainsi que pour la caravane. Cette enquête permet également de repréciser le cahier des charges et de ne pas mettre la concentration sur l’économie de l’empreinte carbone à la fabrication.
2. Les obstacles à surmonter
2.1. Fabrication
Les deux premiers prototypes ont été fabriqués sur un poinçon en bois (couples + lisses) sur lequel était fixés de la mousse recouverte de fibre de carbone. Après polymérisation le poinçon interne a été démonté et des plis drapés à l’intérieur du véhicule.
Pour la série un moule négatif a été drapée sur la forme positive qui à subit des modifications de forme. Ce moule est en deux parties droite et gauche.
Le choix de la fibre de bambous montre que cette fibre est difficile à draper, car elle ne prend pas facilement les petits rayons de courbures qui sont au niveau des caissons de roues et des renfoncements au niveau du cockpit. Sur le premier fuselage drapé avec cette fibre plusieurs délaminages ont été détectés dans ces zones. Ce premier fuselage sera réparé et servira de premier véhicule de présérie (PS1).
Afin de palier à ce problème de drapabilité, le prochain fuselage sera drapé en hybride fibre de lin dans les zones à grandes déformation et en bambous dans les zones plus faciles et plus développables.
2.2. Finalisation de PS1
A cause des réparations à faire sur le fuselage de PS1 ce fuselage sera recouvert d’un film coloré comme le prototype #2. De plus ce véhicule recevra pour la première fois un moteur boite Effigear au lieu des moteurs Bafang.
Une autre différence importante par rapport aux prototypes est que les roues d’entrainement ne seront plus utilisées pour la marche arrière puisqu’elle sera électrique. Les roues de chaises d’handicapés, qui déplaisaient a beaucoup de personnes seront remplacées par des roues de VTT de 24 pouces en aluminium. L’axe de transmission sera donc plus petit en diamètre par rapport aux prototypes entrainant une adaptation des roulements et supports drapés.
Différence supplémentaire, les freins à disques ne seront plus à l’intérieur du fuselage en sortie de différentiel mais à l’extérieur fixé sur les roues. Toute ces différences et nouvelles installations et mise au point demanderont un effort supplémentaire par rapport au solution actuelle qui sont maintenant bien maitrisées.
2.3. Mise en route de PS1
Suite à l’expo virtuelle SPEZI 2021, Iris H. est venue spécialement de Bochum à Munich pour essayer un PedaloCab. Iris travaille à la création des pistes cyclables et infrastructures dans la région de Bochum et elle a déjà utilisé 6 mois un Quadvelo mais n’était pas convaincue de la protection aux intempéries par temps de pluie et du vent, qu’elle trouve beaucoup plus efficace sur les PedaloCab. PS1 lui sera donc livré dès qu’il sera terminé et validé afin qu’elle puisse l’essayer sur la route quotidiennement.
Iris parcours environ 4000 km par an en vélo électrique (pentes à 14% dans sa ville) et espère atteindre 7000 km/an avec un véhicule lui permettant d’être indépendante de la météo. Iris permettra de valider rapidement les problèmes qui pourraient apparaitre sur les véhicules de présérie. Iris sera aussi une ambassadrice sur la région de la Ruhr et organisera des essais dans cette région.
2.4. Essais avec PS2 et suivants
Les véhicules suivants seront essayés et mis á disposition en sur la région de Munich, et un à disposition de Clotilde de l’équipe PedaloCab sur Montpellier qui elle aussi le mettra à disposition pour des essais.
2.5. Essais de charge solaire
20 cellules SunPower 50 de dimensions 50x50mm ont été collées sur une peau de fibre de verre qui sera monté sur le toit de cockpit du proto2. Ce panneau sera relié à un contrôleur de charge MPPT (Declic-Eco) et le test de chargement de la batterie sera testé très prochainement.
2.6. Essais sur l’eau
Après modifications des aubes pour être plus efficaces en fonction de la vitesse de rotation, de nouveaux essais sur l’eau seront reconduit. Le Lac d’essai est juste à côté de l’atelier de fabrication et qui a l’avantage de ne pas être très profond (60cm) en cas de chavirement.
2.7. Essais à poussé vélique
Les essais de l’option char à voile du PedaloCab sera testé en début d’année 2023 sur l’ancien aéroport militaire de Neubiberg qui offre l’avantage de faire 3,5 km de long pour 50m de large en dehors de circulation motorisée. Cette piste est orientée Est-Ouest (70 et 250 degrés) qui offre l’avantage d’être dans l’axe des orientations de vent majoritaire. Grâce à sa bonne largeur cette piste d’essai permettra de tirer de bord pour vérifier la capacité a résister au chavirement au prés et la vitesse maximum au portant.
2.8. Certification et homologation et assurance
Les deux premiers prototypes sont certifiés conformes en accordance à la norme de vélo à assistance électrique EN 15194 afin de pouvoir rouler sur les routes allemandes avec une limitation à 25 Km/h.
Pour une homologation Le6 (45 Km/h), la démarche n’a pas encore été commencé et sera envisagé après les premières livraison de véhicules. Pour rappel le moteur sélectionné est capable des 2 classifications par paramétrage dans le Software. Les principaux défis de l’homologation Le6 sont le freinage de 45 à 0 Km/h en moins de 9 mètres et également les aspects de protection électrique. Cette homologation oblige une immatriculation et une assurance afin de pouvoir être utiliser sur la route.
2.9. Essai de collision
Afin de démontrer l’apport de sécurité qu’offre l’exosquelette du PedaloCab des tests de collision avec vidéo et comparaison avec de accidents et vélo serait un plus très important. Un essai de collision simple sur rail coute 15 000 euros (instrumentation des mannequins, pose des accéléromètre, analyse des données…). De plus le véhicule est très probablement hors détruit après l’essai donc ce prix est également à ajouter. Le prix de l’essai augmente dans le cas de collision entre une voiture et un vélo
Pour info les tests actuels montrent que pour un cycliste renversé par une voiture tournant à droite l’accident à 30 km/h est déjà mortel dans 50% des cas, dues aux impacts sur la tête.
Pour l’instant le financement de tels essais n’est pas possible alors qu’ils seraient un atout majeur pour convaincre sur le plus qu’apporte ce genre de véhicule pour la sécurité.
2.10. Essais foudre
Le fuselage étant en composite de bambou et pas métallique, l’effet cage de faraday reste à démontrer. Actuellement nous n’avons pas de données sur la résistance à l’impact contre la foudre de ce genre de composite. Un essai foudre serait intéressant sur des éprouvettes représentatives du drapage pour tester la résistance à la perforation et le risque d’inflammation après impacts. Ce test serait fait avec une onde de Forme D à 0,5 m de distance (+ 350kV, -400kV sur 50 à 250 s).
En cas de succès de cet essai sur éprouvettes un essai sur un véhicule pourrait être envisagé avec le moteur en fonctionnement afin de vérifier la résistance au ondes électromagnétique du PedaloCab.
En cas de perforation des éprouvettes un tissu de cuivre devra être incorporé dans le drapage pour répartir la charge sur le composite.
Malheureusement tous ces essais de résistance à la foudre coutent très chers et ne sont pour l’instant pas planifiés et budgétés.
Fichier Retour d’expériences : PedaloCab_Projet_201022.pdf
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