Comment fonctionne un vélo électrique ? Guide pratique du VAE

Le vélo électrique fonctionne comme un hybride associant force humaine et motorisation électrique permettant à l’usager de pédaler à moindre effort. Bien plus qu’un simple vélo équipé d’un moteur, il s’agit d’un système complet où chaque composant – moteur, batterie, contrôleur, partie cycle – joue un rôle précis. On vous explique ! 

Quelle règlementation pour les vélos électriques ?

En France, la réglementation des vélos à assistance électrique est définie par norme NF EN 15194. Trois conditions essentielles doivent être respectées :

• une puissance nominale qui ne dépasse pas 250 watts,
• une assistance qui s’interrompt automatiquement au-delà de 25 km/h,
• un moteur qui ne se déclenche que lorsque le cycliste pédale.

La seule tolérance concerne l’aide au démarrage. Autorisée sans avoir à pédaler sous réserve de ne pas dépasser 6 km/h, elle facilite le lancement sur les premiers mètres.

À savoir : dépasser ces seuils fait basculer l’engin dans la catégorie cyclomoteur, avec une réglementation spécifique aux vélos électriques rapides, assimilés en France à des cyclomoteurs : port du casque homologué, immatriculation, assurance obligatoire et équipements conformes.

Un hybride, entre musculaire et électricité

Contrairement à un cyclomoteur, un vélo électrique n’est pas un véhicule autonome : il complète l’effort du cycliste, modulant la puissance fournie par le moteur en fonction du comportement de l’utilisateur et du mode d’assistance sélectionné.

Les systèmes les plus évolués utilisent un capteur de force, qui adapte l’assistance à la pression exercée sur les pédales et offre une sensation naturelle et progressive.

Les modèles plus simples se contentent d’un capteur de rotation : tant que le pédalier tourne, même à vide, le moteur délivre sa puissance.

Dans la pratique, la majorité des VAE proposent trois à quatre niveaux d’assistance, réglables via une commande au guidon, permettant de passer d’un effort soutenu à un pédalage quasi symbolique.

À lire aussiEst-ce difficile de faire du vélo électrique ?

Le moteur électrique : la force invisible

Le moteur est le cœur de l’assistance et un élément essentiel pour bien choisir un vélo électrique. Sur les modèles haut de gamme, ce moteur est intégré au pédalier. Cette position centrale assure un meilleur équilibre, un transfert direct de la puissance et une gestion optimisée de l’énergie. Des marques comme Bosch, Shimano ou plus récemment DJI avec sa marque Avinox dominent ce segment.

Les modèles d’entrée de gamme optent plus souvent pour un moteur intégré dans la roue arrière, une solution plus économique, mais moins performante en montée et sur longue distance. Les moteurs déportés, comme ceux fonctionnant par galet, existent encore, mais restent anecdotiques. Idem pour les moteurs intégrés à la roue avant, désormais quasi inexistants.

Dans tous les cas, la mission est la même : fournir une poussée discrète, mais efficace, qui transforme un faux plat en promenade et une côte raide en simple montée. Mais attention, tous les moteurs n’affichent pas les mêmes performances !

À lire aussiRoue, pédalier… quel moteur pour mon vélo électrique ? 

Moteurs vélos électriques : avantages et inconvénients

Le conseil Cleanrider : Le moteur est un composant à ne (surtout) pas négliger ! Si vous souhaitez un modèle capable de franchir des côtes importantes, il vous faudra privilégier un moteur pédalier avec un couple élevé (au moins 85 Nm).

La batterie : le réservoir à électrons

C’est simple : sans batterie, pas d’assistance. Sur un vélo électrique, la capacité est exprimée en watt-heures (Wh). C’est elle qui, en grande partie, va déterminer l’autonomie de votre vélo électrique : plus elle est élevée, plus vous pouvez rouler longtemps… Mais le poids et le prix augmentent aussi. Le mieux reste donc de veiller à ne pas surévaluer ses besoins.

Sur un vélo électrique, la batterie peut être intégrée à plusieurs en droit. Si beaucoup de vélos électriques proposaient une intégration sous le porte-bagages il y a encore quelques années, la tendance en 2025 et pour les années à venir va clairement vers des batteries directement intégrées au cadre. Outre une intégration plus esthétique, cela permet aussi de mieux équilibrer le vélo.

Amovible dans la plupart des cas, la batterie d’un vélo se recharge facilement chez soi ou au bureau via un chargeur externe. Une bonne gestion de la charge et de la décharge prolonge sa durée de vie et optimise ses performances.

Le chargeur : le plein d’énergie

Le chargeur, branché sur une prise secteur classique, restitue l’énergie à la batterie. Une recharge complète dure généralement de trois à cinq heures selon la capacité et le chargeur utilisé. Les modèles rapides existent, mais leur usage doit rester ponctuel pour ne pas abimer prématurément les cellules et optimiser la durée de vie.

Le contrôleur : le cerveau électronique

Le contrôleur s’assimile à un véritable chez d’orchestre. C’est lui qui assure la gestion de l’ensemble des composants. Il coupe automatiquement le moteur lorsque les 25 km/h sont atteints, module la puissance selon le mode choisi et affiche sur l’écran de bord les informations clés : vitesse, niveau d’assistance, autonomie restante.

Intégré au cadre ou au moteur, il est connecté à une console située sur le guidon. Pour l’utilisateur, cette dernière est le point de contact direct avec l’électronique du vélo. Elle permet de moduler le niveau d’assistance ou encore de consulter l’état de charge de la batterie.

Une fois encore, plusieurs types de consoles existent :

• Les consoles basiques affichent seulement la vitesse et le niveau de charge.
• Les consoles intermédiaires ajoutent le kilométrage, l’autonomie estimée et le mode d’assistance.
• Les systèmes avancés intègrent un écran couleur, des fonctions de navigation GPS, des capteurs de cadence et de fréquence cardiaque, voire la connectivité Bluetooth ou 4G pour synchroniser les données avec une application mobile

Certains équipementiers comme Bosch, Shimano ou Shimano proposent même des mises à jour logicielles et des réglages fins via leur application, offrant une personnalisation poussée du comportement de l’assistance. Dans certains cas, il sera même possible d’utiliser l’application de votre smartphone comme tableau de bord pour votre vélo électrique.

Le conseil Cleanrider : Une console bien pensée peut totalement changer votre expérience : lisibilité sous le soleil, réactivité des boutons et facilité de navigation sont aussi importantes que la qualité de l’assistance en elle-même !

La partie cycle : un vélo avant tout

Freins, dérailleur, suspensions, pneus, selle : ces éléments, bien qu’absents du circuit électrique, influencent directement la sécurité, le confort et le plaisir de conduite. Un VAE doté d’une assistance performante, mais d’une partie cycle médiocre ne donnera pas satisfaction à long terme. Comme pour tout vélo, la qualité des composants mécaniques reste déterminante.

Le conseil Cleanrider : Ne négligez surtout pas la partie cycle qui est tout aussi importante que le moteur et la batterie. N’oubliez pas : un vélo à assistance électrique reste un équilibre entre mécanique, électronique et ergonomie. Vous ne savez pas vers quel modèle vous tourner ? N’hésitez pas à jeter un œil aux tests de vélos électriques réalisés par nos experts !