Verra-t-on un jour des tracteurs chinois dans nos champs ? L'hypothèse est crédible, tant l'émergence d'alternatives au diesel peut changer la donne dans le machinisme. Électricité, hydrogène, méthane... les constructeurs explorent de nouvelles pistes de motorisation : John Deere lance ainsi une première transmission électrique, compatible avec trop peu d'équipements. New Holland vend un tracteur au gaz affichant un prix élevé et peu d'autonomie. Quant à JCB, le succès de ses nouveaux matériels à hydrogène est lié au développement de stations de recharge.

Reste d'importants défis à relever, surtout en termes de coût, d'autonomie et d'approvisionnement. "L'usage du matériel est particulier en agriculture", souligne Guillaume Bocquet, responsable du pôle technique d'Axema (constructeurs). "Une première limite vient de l'approvisionnement en carburant alternatif : il manque des stations de méthane, d'hydrogène. La distance pour faire le plein est également un souci. Enfin, les débits de chantiers sont importants. Un tracteur a besoin de fortes puissances plusieurs heures d'affilée."

Solution électrique, quelle autonomie ?

La solution électrique butte principalement sur l'autonomie. Dans un rapport diffusé en avril, la Cema (association européenne du machinisme agricole) pose les données du problème. Un tracteur moyen équipé d'un moteur diesel a besoin d'une réserve de 400 litres de carburant. Chez son équivalent électrique, la batterie lithium-ion pèse 9 à 10 tonnes et représente un volume de 5 000 l. Cela pour exécuter les mêmes huit heures de travail. Conclusion de la Cema : l'avenir du 100 % électrique réside plus dans les petites machines, restant à proximité de la ferme pour une question de recharge ou destinées au travail en intérieur. "Des tracteurs plus gros dépasseraient les limites de poids acceptables et créeraient par la suite un compactage du sol grandement néfaste et non durable", selon le rapport.

Les heures de recharge constituent un autre obstacle. Certains constructeurs misent d'abord sur l'hybride. Le Groupe Perret a d'ailleurs reçu une mention spéciale 'Nouvelles technologies', lors du Grand prix de l'innovation, pour Trektor, son tracteur agricole autonome électrique rechargeable au champ.

L'Allemand Claas l'imagine comme une étape intermédiaire, à l'horizon 2028. "On étudie des concepts, pour anticiper le scénario d'une norme antipollution drastique", explique Simon Loquais, directeur de la stratégie sur les tracteurs. "L'assistance électrique va permettre de réduire la consommation du moteur diesel. Ceci avant le lancement du 100 % électrique, dont la technologie n'est pas assez mature." Plus en avance, l'Américain John Deere propose déjà l'électrification partielle de sa série 8, qui compte parmi les plus gros tracteurs de la marque. L'idée est d'équiper les engins supérieurs à 400 chevaux d'une transmission, dont la partie hydraulique est remplacée par de l'électrique, le moteur reste quant à lui thermique. "Un avantage est le gain de performance", souligne le directeur marketing, Julien Saint-Laurent, annonçant les premières livraisons au printemps 2023. Cette technologie, baptisée eAutoPowr, permet de répartir la puissance entre le tracteur et l'outil attelé. John Deere l'a d'ailleurs développée en partenariat avec Joskin, spécialiste du transport et de l'épandage. Concrètement, la boîte électrique alimente deux essieux supplémentaires : la puissance du tracteur est partiellement transférée à l'outil. Une économie de 5 % en consommation d'énergie est attendue. Si John Deere n'annonce "pas de surcoût important" à l'achat du tracteur, la facture est plus salée côté outils, qui doivent être compatibles. Leur développement va par ailleurs conditionner le succès de cette première transmission électrique. "Peu d'équipements sont aujourd'hui compatibles", admet Julien Saint-Laurent.

Un tracteur au gaz de ferme

Faire tourner le tracteur avec du carburant produit sur la ferme : le gaz offre une telle possibilité. New Holland s'y intéresse activement. L'italien est "le seul constructeur à produire en série un tracteur agricole non-diesel" qui fonctionne au GNV (gaz naturel pour véhicule). Une dizaine d'exemplaires ont été livrés en France au printemps et ils seront "une vingtaine en service à la rentrée", promet le responsable marketing, Nicolas Morel. Le constructeur s'adresse notamment aux agriculteurs qui possèdent une unité de méthanisation. Après une étape de compression, leur biogaz sert de carburant. Encore faut-il disposer d'une station de recharge. L'investissement représente 50 000 à 60 000 € pour de l'autoconsommation destinée à un ou deux tracteurs, selon lui. Cela peut aller jusqu'à un million d'euros dans le cas d'une station publique commercialisant le biogaz. New Holland parle aussi d'un surcoût de 20 % à l'achat du tracteur.

Mais l'autonomie demeure le gros désavantage par rapport au gasoil. "Il faut un réservoir quatre fois plus gros, soit 800 litres pour une journée de travail", reconnaît Nicolas Morel. Au mieux, le constructeur propose 4 h 30 d'autonomie avec son tracteur au gaz, contre un idéal de 8 h à pleine charge. Un réservoir additionnel de 270 l est alors mis à l'avant de la machine, en plus des 190 l sur la version standard. Le tracteur T6 Methane Power affiche par ailleurs des niveaux de performances, longévité, intervalles d'entretien identiques à ceux du diesel. New Holland promet en plus une économie d'environ 20 % sur la facture de carburant.

L'hydrogène entre en scène

Le britannique JCB investit quant à lui massivement dans l'hydrogène. Pas moins de 110 millions de livres sterling (environ 125 M€), une équipe de 150 ingénieurs sont mobilisés sur un moteur thermique reprenant les bases du diesel. Les premiers matériels fonctionnant à l'hydrogène - une tractopelle et un chargeur télescopique ont été présentés l'an dernier - doivent être lancés avant la fin 2022. "C'est complètement réplicable aux tracteurs agricoles", affirme le directeur général Philippe Girard. "La technologie est connue. De l'hydrogène, mélangé à l'air, est injecté dans une chambre de combustion pour faire tourner le moteur. En termes d'architecture, de poids, rien ne change par rapport au diesel. La seule différence est la couleur de nos machines : traditionnellement jaune, elle passe au vert et blanc." Le prix est cependant plus élevé, de l'ordre de 10 %, pour le moteur à hydrogène.

JCB annonce par ailleurs une autonomie d'une journée de travail. Quant à la recharge, pas d'inquiétude chez le constructeur. "La France va très vite produire de l'hydrogène vert", estime Philippe Girard, notant au passage la contribution possible des agriculteurs, grâce aux panneaux solaires, à la méthanisation.

La pile à combustible doit faire ses preuves

L'intérêt porté à l'hydrogène vient aussi d'une autre technologie prometteuse : la pile à combustible. "Pour les tracteurs de taille moyenne à grande, la pile à combustible semble intéressante, car sa durée de fonctionnement et sa densité d'énergie sont meilleures par rapport à la batterie électrique", avance Gaël Guégan, ingénieur de veille stratégique au Cetim (institut technologique). New Holland avait d'ailleurs fait sensation, en 2009, avec un concept de tracteur équipé d'une pile à combustible. Problème : le coût d'acquisition est trois plus élevé qu'en version diesel. La durée de vie reste limitée, autour de 5 000 h. Des obstacles qui semblent aujourd'hui difficiles à surmonter. "Cette technologie présente encore des défis à relever en termes d'intégration (refroidissement et conditionnement), d'infrastructure de ravitaillement et de coût total de possession" (incluant prix d'achat et frais d'utilisation), souligne Gaël Guégan.