Discussions techniques : l'électrification atteint sa maturité

Si vous demandiez à une personne extérieure au secteur de la construction quelle source d'énergie utilisent les grues à tour, la réponse serait probablement « diesel ».

L'image de la suie noire s'échappant d'un pot d'échappement reste tenace dans la mémoire collective, mais cette vision est erronée. Bien qu'aucun chiffre précis ne soit disponible, on estime que plus de 90 % des grues à tour dans le monde fonctionnent à l'électricité.

Atlas Copco à Saragosse, en Espagne, démonstration de la puissance d'une grue. Photo : Atlas Copco

La raison la plus évidente est que, pour une machine statique, il y a peu d'avantages à avoir des réservoirs de carburant embarqués. Mais il y a bien plus à dire.

Les moteurs électriques délivrent un couple élevé dès l'arrêt, ce qui est idéal pour le déplacement et le positionnement de charges lourdes. Le courant électrique permet également un meilleur contrôle de la vitesse. Pour optimiser encore davantage ces performances, la plupart des grues utilisent désormais des variateurs de fréquence qui assurent une accélération et un freinage progressifs, réduisant ainsi les mouvements de la charge et les contraintes mécaniques sur la structure de la grue.

De plus, les moteurs électriques consomment l'énergie plus efficacement que les moteurs diesel. Ils engendrent des coûts d'exploitation réduits (tant en termes de consommation d'énergie que d'entretien), ce qui se traduit par un coût total de possession inférieur et un retour sur investissement plus rapide.

Un autre avantage est l'absence d'émissions polluantes au point d'utilisation et un niveau sonore beaucoup plus faible, deux éléments qui permettent à la grue de fonctionner sur des sites urbains conformément à la réglementation.

Grue de chantier mobile pliante sur roues Spierings SK487-AT3 eLift. Photo : Spierings

grues mobiles

Comme mentionné précédemment, les grues statiques se prêtent à l'alimentation électrique, généralement fournie par le micro-réseau du chantier (via un groupe électrogène local ou le réseau).

Les grues mobiles, quant à elles, dépendent encore largement de l'énergie diesel, même si quelques modèles électriques à batterie font leur apparition sur le marché.

En 2020, Spierings, entreprise néerlandaise qui avait présenté un premier concept de grue électrique en 2010, a livré ses premières grues mobiles SK487-AT3 eLift, fonctionnant à l'énergie diesel-électrique. Ces grues sont équipées d'un châssis porteur doté d'une motorisation hybride série offrant une autonomie d'environ 30 km en mode tout électrique. Un moteur diesel John Deere de 6,8 litres, embarqué, recharge ensuite la batterie de 85 kWh.

Le système eLift de cette grue lui permet de fonctionner sans émissions lorsqu'elle est branchée sur une prise électrique adaptée (16 ou 32 ampères). Surnommée « City Boy » en raison de son aptitude aux chantiers urbains, elle fonctionne en mode hybride diesel-électrique en l'absence de prise électrique.

Le mode tout électrique est un argument de vente unique, mais le modèle hybride présente également des avantages. Le moteur consomme seulement deux litres de carburant par heure, tandis que Spierings affirme qu'un modèle diesel équivalent consommerait environ sept litres sur la même période. Le moteur est conforme à la norme Stage 5 (sans traitement des émissions SCR), et la fonction Stop & Start lui permet de ne fonctionner qu'en cas de besoin. Le passage d'un mode à l'autre est entièrement automatique.

Avec un poids total de 36 tonnes, la grue à trois essieux soulève 7 tonnes, offre une hauteur de levage maximale de 52 mètres et dispose d'une flèche de 40 mètres.

La grue mobile hybride diesel GMK5150L-1e de Grove peut recharger sa batterie grâce à son moteur diesel lorsqu'elle est en déplacement. Photo : Grove

Conduite similaire

Manitowoc propose, dans sa gamme Grove, la grue tout-terrain hybride diesel GMK5150L-1e d'une capacité de 150 tonnes et dotée d'une flèche de 60 mètres, avec un PTAC pouvant atteindre 60 tonnes. Du point de vue de la puissance, elle est remarquablement similaire à la Spierings SK487-AT3 eLift.

Le porte-engins à cinq essieux est équipé d'un moteur turbodiesel six cylindres Mercedes-Benz OM471LA de 12,8 litres, conforme à la norme Stage 5. Bien qu'il ne dispose pas d'une autonomie 100 % électrique, la superstructure de la grue fonctionne exclusivement à l'électricité, grâce à une batterie de 160 kWh.

La batterie peut être chargée à l'aide de diverses sources externes, soit en courant alternatif (à différents niveaux de puissance), soit grâce à un chargeur embarqué haute tension en courant continu (en option) capable de fournir jusqu'à 200 kW. Il est intéressant de noter que la batterie peut également être rechargée à l'aide du moteur (jusqu'à 170 kW) lorsque la grue est en mouvement.

Dernière entrée

La grue télescopique mobile hybride sur roues LTM 1150-5.4 E de Liebherr a été annoncée pour la première fois en avril 2025. Photo : Liebherr

Le modèle le plus récent est la Liebherr LTM 1150-5.4 E. Présentée au salon Bauma de Munich en 2025, cette grue d'une capacité de 150 tonnes pèse 60 tonnes et possède une flèche de 66 mètres. Elle est équipée d'un moteur diesel Liebherr six cylindres de 400 kW compatible HVO pour entraîner le châssis porteur à cinq essieux, la superstructure étant entièrement électrique.

La grue peut fonctionner jusqu'à quatre heures grâce à l'alimentation électrique embarquée de sa batterie de 99 kWh. Liebherr précise qu'un raccordement au réseau électrique de faible puissance suffit pour exploiter pleinement les performances de la grue, la batterie servant alors de tampon d'énergie. En mode tout électrique, la LTM 1150-5.4 E est parfaitement adaptée aux chantiers zéro émission.

Parmi les autres caractéristiques de la grue hybride Liebherr figure le système RemoteDrive. Ce dernier permet de commander la grue depuis l'extérieur du véhicule. L'opérateur bénéficie ainsi d'une position de travail optimale, ce qui améliore la sécurité et la fonctionnalité.

Capture d'écran de l'interface utilisateur graphique de la nouvelle gamme d'alimentations hybrides intégrées d'Atlas Copco. Photo : Atlas Copco

Source hybride

L'électrification des grues progresse clairement, mais à mesure que la technologie des grues évolue, les sources d'énergie évoluent également.

Atlas Copco est réputée pour ses compresseurs d'air utilisés dans de nombreuses applications industrielles. Ses groupes électrogènes, en revanche, sont moins connus, bien que le premier ait été commercialisé dès 1994.

En avril 2026, Atlas Copco a présenté son dernier groupe électrogène hybride intégré. Comme son nom l'indique, il associe un moteur diesel fourni par FPT Industrial à une batterie lithium-ion phosphate de 60 kWh.

Pour pallier les pics de consommation énergétique fréquents des grues, les opérateurs ont opté pour des systèmes de stockage d'énergie par batteries (BESS). Ces systèmes permettent de gérer les pics de consommation et d'assurer un fonctionnement zéro émission. Cependant, leur poids et leur transport peuvent s'avérer complexes et coûteux en cas de recharge hors site.

Le groupe électrogène hybride intégré est conçu pour pallier les inconvénients des systèmes de stockage d'énergie par batterie (BESS) surdimensionnés. Fonctionnant de manière autonome, la batterie embarquée est conçue pour fournir une puissance intense et ponctuelle. Le moteur électrique embarqué n'entre en marche que lorsque la demande en énergie l'exige ou pour recharger la batterie. Ainsi, ces nouveaux groupes électrogènes permettent de réaliser jusqu'à 80 % d'économies de carburant par rapport à un modèle diesel classique, tout en réduisant les émissions de dioxyde de carbone d'autant.

Le système ECO Controller gère la puissance de sortie en fonction de la consommation de courant. Il peut inclure un contrôle de l'état de la batterie pour évaluer ses performances et ainsi optimiser son efficacité et sa durée de vie. Les batteries sont conçues pour environ 6 000 cycles de charge-décharge, soit une durée de vie de près de 10 ans.

Trois modèles sont disponibles : QHS 120 SS ; QHS 200 SS ; et QHS 250 T4f. La puissance de sortie varie de 120 à 250 kVA.

Potain Power Solutions propose ce nouveau groupe électrogène pour l'alimentation autonome des grues à tour. Photo : Potain

puissance de grue à tour autonome

Pour en revenir à notre point de départ, en juillet 2026, Manitowoc a lancé sa nouvelle gamme de systèmes de stockage d'énergie Potain Power Solutions pour la fourniture d'énergie électrique autonome aux grues à tour.

Destinées aux chantiers isolés ou aux zones soumises à des réglementations strictes en matière d'émissions et de bruit, les nouvelles unités Power Solutions sont conçues pour gérer les cycles de service à haute intensité typiques des grues à tour.

Les puissances disponibles s'échelonnent de 135 kVA à 270 kVA et peuvent même dépasser 375 kVA. Les systèmes de stockage d'énergie sont dotés d'une capacité de décharge rapide permettant de répondre aux pics de consommation lors des variations de charge, garantissant ainsi des performances optimales sans chute de tension ni coupure de courant. De plus, les batteries sont équipées d'un système de refroidissement liquide assurant un fonctionnement optimal même par températures élevées et en milieu humide.

Conçus pour s'intégrer aux grues à tour Potain, des modèles d'entrée de gamme aux grues spécialisées, ils peuvent également alimenter d'autres équipements de chantier. Parmi leurs autres caractéristiques figurent la stabilisation du réseau et le lissage du courant afin de protéger l'électronique embarquée.

Ces unités résistent aux vibrations et aux chocs et, contrairement à d'autres systèmes BESS plus grands, les solutions Potain Power Solutions peuvent être déplacées à l'aide d'un chariot élévateur.

« Les solutions Potain Power aident les propriétaires de grues à tour à évoluer vers des chantiers de construction plus intelligents et plus autonomes en maintenant une productivité maximale quelles que soient les lacunes des infrastructures locales », a déclaré Robin Chen, responsable du développement des nouveaux produits.

« En réduisant la dépendance aux générateurs diesel, ils diminuent les coûts d'exploitation quotidiens et aident les utilisateurs à atteindre leurs objectifs de développement durable. »

Les nouvelles unités de puissance seront disponibles en Asie-Pacifique, en Inde, en Afrique, en Amérique latine et au Moyen-Orient.