Test – Pi-Pop : le vélo électrique sans batterie, mais pas sans compromis

Le Pi-pop est un vélo électrique sans batterie. Il utilise des supercondensateurs pour stocker l’énergie récupérée en pédalant et surtout au freinage. Pour le meilleur, mais aussi pour le pire. Explications.

Pi-Pop 3e génération

Présentation

La petite entreprise STEE basée à Olivet près d’Orléans commercialise la troisième génération de ce qui est probablement le premier véritable vélo électrique hybride au monde. Il ne nécessite aucune recharge et n’utilise même pas de batterie.

En lieu et place de la batterie au lithium-ion utilisée sur la grande majorité des vélos électriques, le Pi-Pop utilise des supercondensateurs (un système testé sur des bus électrique se rechargeant en quelques secondes à l’arrêt). Ce système offre une capacité de stockage largement inférieure à celle d’une batterie lithium, mais il a l’avantage de se charger très rapidement. Dès le premier coup de pédale, le système emmagasine de l’énergie.

L’autre avantage des supercondensateurs sur les batteries au lithium-ion est l’absence de matériaux rares. Le supercondensateur est composé de carbone, de polymères conducteurs, de feuilles d’aluminium et de pâte à papier – des matériaux recyclables. Pour le consommateur, il y a également un autre avantage : la durée de vie. Elle est de 10 à 15 ans pour un supercondensateur contre seulement 6 à 10 ans pour une batterie lithium-ion.

Dossier Vélos ville électriques

Comment les supercondensateurs pourraient révolutionner le vélo urbain

• 11 novembre 2023

Le Pi-pop exploite un moteur Aikema Electric Drive Systems AKM100SX placé dans le moyeu de la roue arrière. Il délivre un couple de 45 Nm, suffisant pour les trajets du quotidien avec un cycliste de corpulence moyenne. Il est associé à 2 kg de supercondensateurs qui offrent une capacité totale de 8 Wh contre 400 à 800 Wh pour un vélo électrique moderne.

Cette troisième génération de vélo Pi-Pop est plutôt bien équipée puisque l’on retrouve l’essentiel des accessoires de série d’un vélo de ville : un porte-bagages, des garde-boue, un carter de chaine et une béquille. Pour nous, ces accessoires sont indispensables pour un usage au quotidien.

Le Pi-Pop embarque également des freins à disque mécaniques Tektro MD-M280 avec des disques de 160 mm de diamètre et une fourche télescopique ZOOM 141D. Les jantes Mach1 de 28 pouces sont chaussées de pneus Michelin Protek Max eBike. 

Du côté de la transmission, on retrouve un dérailleur d’entrée de gamme Shimano Altus RD-M310 avec seulement 7 vitesses actionnables à l’aide d’une poignée tournante Shimano RevoShift. Pi-pop propose également un dérailleur Alivio 9 vitesses (129 €) ou un Deore 10 vitesses (199 €).

Vendu environ 2700 €, le vélo Pi-Pop peut-être acheté directement sur le site du fabricant ou via la place de marché Decathlon.

Confort

Visuellement, le Pi-pop de troisième génération attire l’œil, mais pas forcément pour sa beauté. Avec sa peinture blanche et verte, il ressemble au premier abord à un vélo en libre service de chez Lime. Certains adorent ce côté « engagé » pour montrer que l’on roule avec un vélo différent, d’autres détestent.

Le Pi-pop exploite un cadre en aluminum ouvert avec un enjambement bas (47 cm). Ce cadre convient aux personnes mesurant entre 1m55 et 1m85, voire même un peu plus. Le vélo est équipé d’une potence réglable en hauteur et en inclinaison ce qui permet de jouer sur la hauteur et la profondeur du guidon.

Le vélo est équipé d’une selle Respiro Relaxed de Selle Royale, un modèle très large avec un milieu évidé pour limiter la pression sur le plancher pelvien. Une entrée d’air présente à l’avant de la selle laisse circuler l’air jusqu’à la grille au centre de la selle pour faciliter la ventilation. Cette selle est un peu large à notre goût puisque rappelons que sur ce vélo électrique, il faut quand même beaucoup pédaler. Elle peut donc entrainer des frottements sur l’intérieur des cuisses, mais cela dépend de la morphologie de chacun. La hauteur de selle se modifie à l’aide d’un système de réglage rapide qui ne dispose pas de butée. On vous conseillera de remplacer ce système par un collier de serrage antivol afin de protéger votre selle du vol opportuniste.

La tige de selle d’un diamètre de 27,2 mm peut-être remplacée facilement par une tige de selle suspendue pour améliorer le confort du vélo.

SR Suntour SP12-NCX

Le vélo dispose d’une fourche télescopique ZOOM 141D. L’amortissement de 45 mm est assuré par un tampon élastomère. Ce type de fourche offre peu de sensibilité et permet surtout d’éviter les coups de raquettes lorsque l’on tape un nid de poule ou que l’on franchit un trottoir de face sans soulager l’avant du vélo.

L’essentiel du confort est assuré par les pneus Michelin Protek Max de 28 pouces avec une largeur de seulement 37 mm. Le volume d’air dans le pneu est ainsi limité, tout comme l’amortissement offert. Le choix de la part de Pi-pop est cohérent. Ce vélo est un vélo électrique hybride : la majorité du temps, il est utilisé comme un vélo musculaire. Des pneus plus fins offrent ainsi moins de résistance au roulement au détriment du confort. Ces pneus disposent d’un renfort de 5 mm pour résister aux crevaisons. Il y a assez peu de retour sur ce pneu, mais nous n’avons pas crevé durant le test du vélo.

Les poignées ergonomiques sont confortables. Le caouthouc est souple et filtre bien les vibrations. La protubérance permet d’y faire reposer l’éminence hypothénar et de soulager la paume de la main sur les longues sorties.

Les pédales de ville sont larges et offrent un peu de grip de chaque côté. Pour autant, sous la pluie, elles peuvent s’avérer glissantes.

Performances

Le Pi-pop est propulsé par un moteur Aikema Electric Drive Systems AKM100SX placé dans le moyeu de la roue arrière. Ce moteur délivre un couple limité à 45 Nm qui est plutôt bien dimensionné compte tenu du poids et de l’usage du vélo. Ce moteur pèse tout de même 1,9 kg.

Notre vélo Pi-pop de 3ème génération est l’un des derniers modèles produits et il bénéficie ainsi de deux modes de fonctionnement : le fonctionnement classique avec une sorte de régulateur de vitesse et le nouveau mode intelligent « BOOST » qui fonctionne un peu plus comme une assistance classique.

Première chose, il n’y a aucun bouton sur le vélo. Le système s’allume en freinant avec le frein droit pendant 3 secondes. L’écran s’allume pour afficher le pourcentage de charge des supercondensateurs, la vitesse instantanée (en petit) et en très gros l’énergie emmagasinée (en vert) ou dépensée (en rouge) par les supercondensateurs affichée en watt. Le système s’éteint au bout de 3 minutes d’inactivité.

Le vélo va exploiter le capteur de couple, le capteur de vitesse ainsi que plusieurs autres paramètres comme la pente pour savoir si le moteur doit assister le cycliste ou passer en mode de récupération d’énergie.

Nous avons fait une première série de test dans le mode de fonctionnement par défaut avec le régulateur de vitesse. Il existe une vitesse maximum de maintien variable (de 8 à 23 km/h) selon le niveau de charge du vélo. Par exemple si votre niveau de charge est de 50% alors le maintien de vitesse n’ira pas au-dessus de 16 km/h. Lorsque le vélo est chargé à 90% la vitesse maximum de maintien est de 23 km/h. Nous avons clairement été déçus par l’assistance. Le système est assez frustrant puisqu’on ne sait pas vraiment quand il décide de recharger ou de fournir de l’assistance. Il nous est arrivé de finir des montées à seulement 8 km/h alors que les supercondensateurs étaient encore bien chargés.

Comme on peut le voir sur ce tableau comparatif, le Pi-pop ne semble pas plus efficace qu’un vélo musculaire avec un bon rendement. Pour autant, il aide vraiment dans les montées. Le moteur permet de gravir des cotes en forçant moins sur les pédales. Mais cela se paye sur le plat puisque le moteur va récupérer l’énergie générée par vos jambes pour recharger les supercondensateurs. Le moteur est conçu pour fonctionner de manière optimale aux alentours des 18 km/h et vous serez souvent aux alentours de cette vitesse avec une sensation moins agréable qu’avec un vélo musculaire. Au final, sur le même trajet, nous avons dépensé plus de calories avec le Pi-pop qu’en vélo musculaire. Cela s’explique par certains passages dans la circulation où les 15 km/h du Pi-pop n’étaient pas rassurant et nous ont obligé à forcer la cadence pour limiter le delta de vitesse avec les voitures ou encore sur d’autres portions roulantes où nous voulions aller plus vite que les 15 à 18 km/h de croisière de ce vélo sans pour autant atteindre les 23 km/h nécessaires pour déclencher le mode Boost.

Ce mode Boost permet de maintenir le vélo à 25 km/h à l’aide de l’assistance, mais il faut pour cela atteindre une vitesse de 23 km/h. Autant le dire tout de suite, c’est fatiguant, même si l’assistance apportée par la suite est satisfaisante. Cela reste le moyen le plus efficace de franchir les cotes, mais il faut penser à accélérer assez tôt avant la cote pour atteindre 23 km/h et ensuite, pédaler assez franchement pour maintenir une bonne vitesse dans la cote.

Un second mode

Sur notre Pi-pop, il est possible d’activer un deuxième mode d’assistance en freinant avec les deux freins pendant 6 secondes. La mention BOOST s’affiche alors à l’écran lorsque l’on est à l’arrêt. Ce mode n’utilise plus le régulateur de vitesse qui va essayer de maintenir la vitesse aux alentours de 15 km/h dans les faux plats. On est donc un peu plus libre dans la gestion de l’allure et surtout pour aller plus vite. Pour autant, l’assistance a du mal à être délivrée. On a l’impression que ce vélo gère très mal le pédalage en cadence comme cela se fait habituellement avec un vélo musculaire. Le système préfère que l’on appuie fort sur les pédales , mais c’est très désagréable pour un cycliste confirmé, surtout en restant assis sur la selle.

L’assistance au démarrage jusqu’à 6 à 8 km/h est satisfaisante, mais en côte, on se retrouve souvent à cette vitesse si on veut vraiment se faire aider par l’assistance. La fonction BOOST propulsant le vélo à 25 km/h n’existe pas dans ce mode.

Pour nous, l’un des problèmes les plus frustrants du Pi-pop est le système de recharge non linéaire. On s’épuise assez vite lorsque l’on roule sur le plat sans avoir l’impression de pouvoir aller plus vite (plus que 17 ou 18 km/h). On aurait aimé pouvoir choisir un mode de récupération d’énergie linéaire (10 ou 20 Watts pas plus) afin de pouvoir emmener le vélo sur le plat comme un vélo musculaire et optimiser la récupération énergie lors du freinage ou des descentes.

La récupération d’énergie au freinage et en descente est l’un des points forts du Pi-pop. Lorsque l’on actionne les leviers de freins, les plaquettes ne mordent pas tout de suite le disque. Un capteur enclenche le frein moteur qui récupère l’énergie. On peut récupérer facilement 1 à 2 % de capacité sur un freinage de quelques mètres. De la même manière, en descente, la vitesse du vélo est limitée et il va récupérer entre 50 et 80 W en permanence avec des pics à 250 et même 300 W. Le frein moteur est un peu trop présent, mais on peut moduler en remettant un coup de pédales. Pi-pop pourrait également reprendre l’idée de la récupération au freinage analogique que l’on a croisé sur l’autre vélo équipé de super-condensateurs, l’Anod Hybrid, Plus on appuie sur les freins, plus la récupération d’énergie est forte. Cela permet de gérer plus finement la vitesse en descente, mais aussi au freinage.

La première génération du Pi-pop était équipée d’une gâchette et cela nous semble avec le recul peut-être plus pertinent sur ce vélo tant la délivrance de l’assistance semble aléatoire.

Enfin, plus globalement, le vélo Pi-pop avec sa position de conduite droite et ses composants d’entrée de gamme n’offre pas vraiment un bon rendement. C’est à dire que même sans le système électrique, ce vélo affiche une perte assez importante de la puissance envoyée par les jambes à cause des frottements de la transmission, du manque de rigidité du cadre ou encore de la position. Si l’on ajoute par dessus, un système de récupération d’énergie sur le plat, on comprend facilement cette sensation de lourdeur. On aimerait tester ce système sur un vélo un peu plus efficace et un peu plus sportif.

Précisons également que le moteur moyeu ne dispose pas d’une roue libre afin de limiter les frottements lorsque le vélo roule sans assistance. La roue libre est remplacée par le système de récupération d’énergie. Pour avoir l’équivalent d’une vraie roue libre, le système consomme 1 à 2 watts.

Le vélo est équipé d’un dérailleur Shimano Altus 7 vitesses associé à une poignée tournante Shimano Revoshift. De la même manière que le reste du système, ce dérailleur n’est pas vraiment adapté à un vélo de ce type qui fonctionne la majorité du temps en mode musculaire. Le dérailleur manque de réactivité et de fluidité.

Au niveau du freinage, le vélo Pi-pop embarque des frein à disque utilisant des étriers mécaniques Tektro MD-M280 associés à des leviers Wuxing disposant d’un capteur pour activer la récupération d’énergie. Le freinage est correct, sans plus. Il est bien moins agréable qu’avec un freinage hydraulique. On va surtout se servir de la récupération d’énergie, mais comme dit précédemment, on regrette surtout l’absence du dosage de cette récupération d’énergie comme c’est le cas sur l’Anod Hybrid. Le freinage avec les disques est quant à lui assez mou et manque de mordant.

Actualité Vélos ville électriques

Anod Hybrid : on a testé le premier vélo électrique hybride combinant supercondensateurs et petite batterie Lithium

• 13 février 2025

Equipement

Le vélo Pi-pop de troisième génération dispose d’un équipement complet plutôt classique pour un vélo de ville électrique. On retrouve ainsi des garde-boue, un carter de chaine, une béquille et un porte-bagages.

Les garde-boue sont assez enveloppant, mais comme souvent le garde-boue avant ne descend pas assez bas pour couvrir efficacement les chaussures contre les projections d’eau et d’hydrocarbures. On vous conseillera d’ajouter une petite bavette (comme la bavette avant Ass Savers Toetector).

Fabriqué pour Pi-pop, le porte-bagages intègre les 2kg de supercondensateurs de chaque côté sous le plateau de chargement. Pour autant, il supporte une charge de 25 kg. On peut donc y installer une siège-enfant ou des grosses sacoches.

Le vélo est bien équipé d’un système d’éclairage avec un feu avant et un feu arrière, mais ces derniers sont peu puissants et surtout, ils fonctionnement avec des piles. Ils ne sont pas alimentés par les supercondensateurs.

Le guidon cintré est classique et très sobre puisqu’il n’y a pas de bouton pour gérer le système électrique. On retrouve la poignée tournante Revoshift sur la droite et la sonnette (aux couleurs du Pi-pop) à droite.

Autonomie

Pour vérifier l’autonomie du Pi-pop, nous avons chargé les supercondensateurs à 100 % en pédalant sur le plat tout en freinant. Nous nous sommes ensuite mis en bas d’une grande montée afin de tester l’autonomie en montée. Le fabricant assure que les 8 Wh de supercondensateurs permettent d’obtenir de l’assistance sur 50 mètres de dénivelé positif.

Avec le mode Boost, c’est à dire en lançant le vélo à 23km/h avant d’attaquer la montée, nous avons parcouru les 450 mètres en 1 minute 38 sec, à une vitesse moyenne de 16,8 km/h en pédalant assez vite pour maintenir la cadence.

Après avoir cette cote qui affiche un dénivelé de 22 mètres, l’autonomie est passée à 48 %. A cette vitesse, le Pi-pop devrait pouvoir gravir un dénivelé de 40 mètres.

En ayant pris la peine de recharger les supercondensateurs à 100 %, nous avons fait un deuxième essai en partant à l’arrêt en bas de la montée. L’assistance peine à se mettre en marche atteignant péniblement 15 km/h à l’approche de la montée avant de finalement se stabiliser aux alentours de 8 à 9 km/h. C’est très lent. La moyenne remonte dans la seconde partie de la montée un peu plus plate.

Le trajet est beaucoup plus lent puisque nous avons mis 2 minutes et 32 secondes en commençant un peu après (au pied de la montée). En grimpant (beaucoup) moins vite, on consomme moins puisqu’il restait 73 % de la capacité des supercondensateurs une fois arrivée en haut.

Nous avons ensuite refait une troisième fois le test avec le nouveau mode d’assistance, un peu moins aléatoire. En partant à l’arrêt du bas de la montée, l’ascension se fait un peu plus rapidement avec une vitesse moyenne de 11,9 km/h. L’assistance est bien réelle, mais il faut tout de même pédaler énergiquement.

Etrangement, ce mode un peu plus puissant consomme un peu moins d’énergie puisque le compteur affichait 78 % de capacité restante. Probablement parce que le cycliste délivre un peu plus d’énergie.

En extrapolant ces chiffres, on peut donc en conclure que le Pi-pop offre donc bien une autonomie comprise entre 40 et 80 mètres de dénivelé positif.

Dans le premier cas, les supercondensateurs affichaient un niveau de charge légèrement supérieur à 80 % une fois en bas en utilisant la récupération d’énergie durant toute la descente. Dans le second cas, nous avons récupéré toute la charge.