Un avion électrique est un aéronef dont la propulsion est assurée par un ou plusieurs moteurs électriques, alimentés par des batteries, des capteurs solaires photovoltaïques ou des piles à combustible.
Nota bene : cet article ne traite pas des aéronefs à atterrissage et décollage verticaux.
vignette|Moteur d'un Pipistrel Velis Electro.
Jusqu'à la fin de la décennie 2010, les avions électriques sont surtout des prototypes, des drones ou des modèles réduits. Leur production en série n'est pas envisageable à cause de leurs performances modestes et de la concurrence des technologies plus anciennes non électriques plus performantes et adaptées au transport aérien, la densité d'énergie du stockage électrique restant à ce stade trop faible.
Depuis 2020, il existe des premiers avions électriques certifiés.
Début 2024, 100 avions électriques Velis Electro ont été livrés. Plusieurs projets, correspondant à des usages, des tailles, des technologies différentes, sont en cours de développement et de certification dans le monde entier.
Histoire vignette|Le ballon électrique des frères Tissandier au départ d'Auteuil.
Pionniers En 1883, Gaston Tissandier et son frère Albert dirigent un ballon grâce à un moteur électrique...
La France de Charles Renard et Arthur Constantin Krebs est le premier dirigeable entièrement contrôlable utilisant la propulsion électrique. Il effectue son premier vol le ...
vignette|Le PKZ-2, prototype d'hélicoptère électrique. Pendant la Première Guerre mondiale, en Autriche-Hongrie, un hélicoptère électrique construit par Petróczy, Kármán et Žurovec effectue son premier vol. Le PKZ-1 dispose d'un moteur de , qui entraîne son rotor à par minute, et d'une puissance de , fournie depuis le sol par un câble électrique. Son but est de pallier les faiblesses des ballons d'observation, cependant le moteur n'est pas assez puissant et prend feu après quelques vols..
Depuis les années 1960, des objets plus lourds que l'air volent à l'aide de moteurs électriques. Il s'agit d'abord de modèles réduits télécommandés. Le , le colonel britannique H. J. Taplin fait voler le premier avion radiocommandé. Sa utilise un moteur à aimant permanent et une pile zinc-argent.
Premiers prototypes Les planeurs disposant d'un moteur d'appoint sont appelés motoplaneurs et peuvent disposer d'un moteur électrique, tel le Lange Antares 20E.. En 1973, Fred Militky et Heino Brditschka transforment un motoplaneur en un avion électrique appelé Militky MB-E1. C'est le premier avion électrique à accepter une personne à bord. Heino vole pendant 14 minutes...
Le , l' effectue son premier vol. Il s'agit d'un prototype sans pilote utilisant des panneaux solaires pour alimenter son moteur..
Le , le premier vol d'un avion solaire est réalisé par le à , au Royaume-Uni. Le pilote de l'avion est Ken Stewart, qui devient le premier homme à voler grâce à l'énergie solaire..
Le , le Mauro Solar Riser effectue son premier vol. C'est un avion solaire à un seul pilote disposant de batteries NiCd. Trois heures de recharge au sol lui assurent une autonomie de 10 minutes en vol....
Le SoLong UAV est un avion électrique disposant de batteries et de panneaux solaires. Il effectue un vol de plus de , puis plus de en Californie en 2005..
Le , l'Electra est le premier avion électrique à franchir .
Le a lieu le premier vol de l'avion BL1E Electra, équipé d'un moteur électrique de () et de batteries lithium-polymère. Le pilote–ingénieur d'essais Christian Vandamme réalise ce vol de à partir de l'aérodrome d'Aspres sur Buëch (Alpes du Sud)...
Lors de la décennie 2010, plusieurs prototypes ou petits avions fonctionnant à l'électricité ont été construits. Ils ont pour caractéristiques un poids réduit et le fait de n'emporter qu'un faible nombre de passagers.
vignette|Solar Impulse 2. En 2009, le projet Solar Impulse de tour du monde en avion solaire est en développement en Suisse. Les 7 et , l'avion effectue un vol de et sans interruption incluant une nuit entière.
vignette|alt=L'avion électrique MC15E Cri-Cri|MC15E Cri-Cri électrique. Le , le bimoteur de construction amateur MC15E Cri-Cri établit un record absolu de vitesse en avion électrique à lors du meeting de Pontoise, en présence des commissaires de l'Aéro-Club de France.. Puis ce même appareil atteint le lors du Salon aéronautique du Bourget, record attesté par l'Aéro-Club de France.
vignette|Le MC30E en vol, lors de la campagne d'essais d'. Le , l'ULM et démonstrateur MC30E d'Electravia établit lors du salon AERO Friedrichshafen le premier record de type Fédération aéronautique internationale (FAI) impliquant un aéronef à propulsion électrique, en volant à sur un aller-retour de deux fois (classe FAI « R », sous-catégorie RAL1E, ID 16214). Toutefois, la FAI ne retient pas cette tentative pour des raisons liées à des erreurs lors de la constitution du dossier d'homologation. Ce démonstrateur a depuis subi un chantier de modifications pour installer une motorisation mieux adaptée et plus performante, en vue d'une nouvelle campagne de records FAI à l'horizon de fin 2011. Les trois tentatives suivantes en altitude, vitesse sur circuit et distance sur circuit (ID FAI 16495, 16496 et 16497 du ) ont par contre bien été homologuées par la FAI. en catégorie RAL1E, devenant les premières du genre hors aéronef à propulsion solaire et paramoteursElectravia MC30E, Electravia.. Ayant une efficacité énergétique équivalente à de carburant fossile dépensé par kilomètre parcouru en ligne droite et à altitude constante (soit à la vitesse de finesse maximum de ), cet aéronef est l'objet volant piloté le plus économique jamais mis en opérations. Ses concepteurs comptent à court terme descendre sous la barre des équivalents par kilomètre et à moyen terme à de , toujours à . Un dernier record de vitesse sur aller-retour de est établi en RAL1E à le , puis homologué., le MC30E devenant de ce fait le véhicule aérien électrique piloté le plus rapide bénéficiant d'une homologation FAI.
Le Long-ESA de Chip Yates atteint plus tard, dans une autre catégorie, sur et sur . Ces deux records sont à leur tour battus par Klaus Ohlmann, sur l'E-Genius de l'Akaflieg de Stuttgart., et Walter Extra sur l'Extra 330 LE, qui atteignent respectivement à propulsion électrique... Les records du MC30E sont toujours d'actualité au .
Le RX1E est un avion chinois monoplan et biplace. Il effectue son premier vol le . Sa masse maximale au décollage est de et sa vitesse maximale ..
vignette|Airbus E-Fan.
En 2014, le groupe Airbus dévoile un prototype d'avion léger électrique, le E-Fan. Le , l'avion tout électrique E-Fan 2.0 traverse la Manche entre Lydd (Angleterre) et Calais. Cet avion de tourisme biplace est destiné aux missions de courte durée comme l’entraînement, le remorquage de planeurs ou la voltige. Propulsé grâce à ses batteries lithium-ion polymère qui alimentent deux moteurs électriques, il est capable de rester une heure dans les airs pour un vol d'entraînement et 30 minutes pour un vol acrobatique. Il devait être fabriqué à Pau à partir de 2016 à une cadence de dix avions par an dans un premier temps, pour livrer de premiers modèles commerciaux entre fin 2017 et début 2018Avion électrique - L'E-Fan traverse la Manche, La lettre des énergies renouvelables, .. Fin , Airbus annonce son retrait du projet et l'annulation de la construction de l'usine d'assemblage..
La première traversée de la Manche est effectuée le par Hubert Latham à bord de l'avion E-fan de la société Airbus..
Un projet de démonstrateur d'avion commercial de taille moyenne est lancé fin 2017 puis abandonné en 2020. Airbus, Rolls-Royce et Siemens voulaient tester la propulsion hybride sur un avion de type régional () : Airbus E-Fan X.. Il s'agissait de remplacer un réacteur, sur les quatre de l'avion d'essai BAE146, par un moteur électrique de , puis deux en cas de succès. En comparaison, l'E-Fan tournait avec deux moteurs de « Airbus reprend l'E-Fan avec Siemens et Rolls-Royce », Les Échos, ... La société a fait également des essais dans le domaine des taxis-drones (ou eVTOL) avec le Vahana et estime avoir ainsi confirmé que les véhicules autonomes permettront d'atteindre le niveau technologique requis pour la mobilité aérienne urbaine..
En , le projet d'avion expérimental X-57 Maxwell, construit par la NASA, est présenté au forum américain de l'aéronautique. Il dispose de deux gros moteurs, utilisés en vol de croisière à , et douze petits moteurs destinés au décollage et à l’atterrissage.. Début 2022, la date de son premier vol n'est toujours pas annoncée..
Le projet Solar Impulse fait la démonstration d'un avion solaire sans apport externe de carburant, fonctionnant avec des moteurs électriques. Un tour du monde de où deux pilotes se relaient pour piloter l'appareil est effectué en 2016..
L'hélicoptère électrique Aquinéa Volta effectue ses premiers vols en . Il dispose d'une autonomie d'un quart d'heure assurée par une batterie de ...
En 2020, une cellule de Piper PA-46 équipée par ZéroAvia d'un moteur électrique et d'une pile à combustible démontre une capacité d'emport de six personnes.. Son crash en interrompt le programme d'essai.
Le , le Suisse Raphaël Domjan, réussi le premier saut en parachute depuis un avion solaire et électrique a bord de SolarStratos sur l'aérodrome de Payerne en Suisse..
Premiers avions certifiés vignette| Pipistrel Velis Electro certifié en 2020.
Le , pour la première fois, un avion électrique est certifié par une autorité, l'Agence de l'Union européenne pour la sécurité aérienne : le biplace Pipistrel Velis Electro..
En , une cellule de Cessna Skymaster équipée par VoltAero d'un système hybride réalise un tour de France.
En , un prototype monoplace Rolls-Royce baptisé pulvérise le record du monde vitesse pour un avion électrique à pendant (effectuant une pointe à ).. Propulsé par un moteur de , l'avion a établi deux autres records : voler sur à et monter à en 202 secondes.
En , Eviation effectue le premier vol de son Alice pouvant emporter neuf personnes.
En , Aura Aero effectue le premier vol de son biplace d'entraînement à capacité voltige, Integral E.
Le , ENGINeUS, du motoriste français Safran, devient le premier moteur d'avion électrique certifié au monde..
Constructeurs d'avions Plusieurs sociétés développent des avions de capacité de 1 à , de moins de 8,2 tonnes, correspondant à une certification CS-23 de l'EASA ou équivalente à l'étranger pour un usage normal, utilitaire, acrobatique ou régional.
Concernant les biplaces, le premier d'entre eux, le Pipistrel Velis Electro, est certifié en Europe depuis , les autres sont en projet ou en cours de certification. Concernant les avions de quatre ou six places, la distance franchissable nécessaire pour des avions de voyage n'est pas encore atteignable par les densités énergétiques disponibles dans les batteries actuelles..
Il s'agit de modèles entièrement électriques. Un axe de développement concernant une hybridation avec un moteur classique est poursuivi par certains constructeurs pour accélérer la transition vers un mode tout électrique, à l'image de l'automobile.. C'est une voie suivie par les constructeurs pour les avions plus gros.
Les avions jusqu'à neuf places peuvent être hybrides pour Electra ou tout électrique pour Eviation.
Concernant les avions jusqu'à 19 places, début 2024, seul Aura Aero développe (après le retrait de ) un avion prévu autour de 2030 pour transporter des passagers ou du fret en mode hybride.
Le principal facteur limitant tient à la densité énergétique des batteries, exprimée en , dont on attend une augmentation d'un facteur deux entre 2020 et 2027.. Les annonces faites par les différents constructeurs d'avions électriques montrent qu'ils utilisent début 2024 des batteries d'une densité de l'ordre de 200 à , comme celles du fabricant Electric Power Systems (.).