On appelle ‘véhicule hybride’ un véhicule qui fait appel à plusieurs sources d’énergie distinctes pour se mouvoir. C’est donc, dans la plupart des cas, une voiture classique avec un ou plusieurs moteurs électriques en plus, capables d’aider à la propulsion. Mais, allons plus loin…
Aujourd’hui, les nouvelles tendances économiques et écologiques tendent à se tourner vers des voitures fonctionnant grâce à un moteur hybride. On parle généralement de moteur hybride dans le cas de l’association d’un moteur thermique (diesel, essence, GPL, GNV, biocarburant…) et d’un moteur électrique.
Un véhicule hybride, pour quoi faire ?
Le moteur hybride, à l’arrêt…
L’intérêt principal du moteur hybride réside dans le fait de disposer d’une plus grande flexibilité grâce à une utilisation intelligente des multiples sources d’énergies.
Par exemple, lors des phases stationnaires (feux rouges, arrêts temporaires…), le moteur thermique (qui fonctionne au carburant) peut être coupé. Le véhicule ne consomme donc plus d’essence inutilement.
… et au redémarrage
Au redémarrage, le moteur électrique assurera la mise en mouvement de la voiture et cela jusqu’à des vitesses plus élevées (25 ou 30 km/h).
Lorsque des vitesses plus élevées sont atteintes, le moteur thermique prend le relais. En cas de forte accélération, on peut observer la mise en marche des deux moteurs à la fois, ce qui permet d’avoir une accélération supplémentaire.
L’énergie électrique du moteur hybride
Mais alors, on peut se demander, d’où vient cette énergie ‘électrique’ stockée dans les batteries. Voici le plus grand intérêt des solutions hybrides.
En phase de décélération et de freinage, l’énergie cinétique est utilisée pour recharger les batteries. On peut également faire fonctionner le moteur thermique dans une zone de plus grande efficacité tout en rechargeant les batteries si besoin. Ainsi, pour le conducteur, la gestion est transparente, il n’y a nullement besoin de brancher la voiture à quoi que ce soit.
Crédit photo : Mercedes-Benz Cars
Les avantages du moteur hybride
La consommation d’un moteur hybride
Ce type de motorisation diminue de 10 à 50 % la consommation des véhicules suivant l’utilisation et permet, par la même occasion, de limiter les émissions polluantes. Cette solution donne d’autant plus de résultats en ville ou en situation d’embouteillages, où les changements de vitesse sont fréquents.
Halte aux pertes d’énergie
En effet, lorsque l’on est amené à changer régulièrement sa vitesse, la majorité de la consommation de carburant vient du fait que l’on doit accélérer à de nombreuses reprises ou attendre à l’arrêt, moteur tournant. Une fois la voiture accélérée, l’énergie (cinétique) de votre voiture en mouvement est ensuite perdue lorsque vous actionnez les freins pour ralentir.
Sur un hybride, une partie de cette énergie sera stockée dans les batteries et réutilisée plus tard, lors de la prochaine accélération via le moteur électrique ! C’est donc une façon intelligente de réduire les pertes inutiles d’énergie.
Modèle présenté : Mercedes S400 BlueHYBRID
Crédit photo : Mercedes-Benz Cars
Les inconvénients du moteur hybride
Le coût d’un véhicule hybride
Si les avantages semblent nombreux, pourquoi tous les véhicules ne sont-ils pas hybrides ?
Le coût d’une telle solution est le premier obstacle. En effet, si le moteur thermique reste inchangé avec une motorisation classique, le véhicule hybride peut se voir ajouter une boîte de vitesse plus complexe, un ou plusieurs moteurs électriques et un pack de batteries bien plus important que ce que l’on peut avoir habituellement dans notre voiture.
Un hybride diesel
Il n’existe pour l’instant pas d’hybride diesel. Or, en France, l’avantage est donné aux véhicules diesel (taxe sur le carburant moindre, prix de l’assurance, bonus / malus basés sur les émissions de CO2…).
Aujourd’hui, la solution hybride est forcément associée à un moteur essence. Les véhicules hybrides sont donc concurrencés par le diesel qui est, de base, plus économe que l’essence.
Modèle présenté : démonstrateur de Smart hybride au gaz naturel, développé par l’IFP en collaboration avec Gaz de France, l’Inrets et Valeo. Ce modèle émet 80 g/km de CO2, soit 32 % de moins que le modèle essence.
Crédit photo : N. Rodet/IFP
Les voitures hybrides existantes
Des voitures à succès
On peut citer par exemple la Toyota Prius, succès mondial, mais surtout au Japon et aux Etats-Unis, pays où l’essence est le carburant le plus utilisé pour les véhicules personnels. Lexus également, division de voitures de luxe de Toyota, avec la GS450h et LS600h.
Les différentes niveaux d’hybridation
Attention, cependant, car il existe différents niveaux d’hybridation.
En effet, la plupart du temps, lorsque l’on parle de voitures hybrides, il s’agit souvent de ‘full’hybrides, comme les modèles présentés ci-dessus. Ces véhicules sont capables, à un moment ou à un autre, de se mouvoir grâce à leur seule source alternative (ici, l’électricité). En réalité, ils existent divers niveaux d’hybridation. Des niveaux intermédiaires, plus légers et surtout moins coûteux. C’est le cas des ‘mild’ hybrides et ‘micro’ hybrides.
Le ‘mild’ hybride et ‘micro’ hybride
Le ‘mild’ hybride est une version moins complexe du véhicule hybride. Le moteur est toutefois capable de ‘booster’ les accélérations et de récupérer de l’énergie. On peut citer l’Honda civic par exemple ou la future S 400 de chez Mercedes.
Les ‘micro’ hybrides existent depuis longtemps, puisque c’est le nom que l’on donne aux voitures capables de couper leur moteur lorsqu’elles sont à l’arrêt et de le relancer automatiquement lorsque le conducteur souhaite repartir. Par exemple la Citroën C3 avec le Start n Stop.
Bien évidemment, les résultats, en terme d’économie de carburant, diffèrent selon les différents niveaux d’hybridation. Le ‘full’ hybride étant le plus performant et le plus économe en énergie.
Modèle présenté : Mercedes S400 BlueHYBRID
Crédit photo : Mercedes-Benz Cars
Le futur des voitures hybrides
Des solutions alternatives
Les véhicules hybrides restent chers par rapport à une version ‘classique’.
Alors, en attendant que la technologie devienne plus abordable, de plus en plus de voitures seront pourvues de solutions ‘micro’ hybride et ‘mild’ hybride présentés précédemment. Ces voitures permettent de réduire la consommation et les émissions de CO2 (gaz à effet de serre) sans à avoir recours à la complexité et au coût des ‘full’ hybrides.
A quand les ‘full’ hybrides diesel ?
En Europe, certains constructeurs travaillent sur le développement de véhicules ‘full hybrid’ diesel. Une fois de plus, l’hybridation a un coût et il faudra prouver aux consommateurs l’intérêt d’une telle solution sur un moteur diesel, déjà plus cher qu’un essence à l’achat.
Les ‘plug-in’ hybrides en test
En ce moment, plusieurs véhicules dit ‘plug-in’ hybrides sont testés dans le monde (à Strasbourg, pour la France, par exemple).
Ces véhicules disposent d’une plus grande capacité à rouler en mode tout électrique. Ils ont également l’avantage de pouvoir êtres rechargés chez soi.
Le but de ces voitures ‘plug-in’ hybrides, est de cumuler les avantages des véhicules tout électriques et des hybrides. C’est-à-dire, recourir à l’électricité, une source d’énergie bon marché sans émissions nocives, tout en laissant la possibilité de faire de plus longs trajets en utilisant le moteur thermique.
Photo : des moyens de tests et de modélisation dédiés aux véhicules hybrides sont mis en place à l’IFP pour accélérer leur développement.
Crédit photo IFP
Et pourquoi pas une voiture tout électrique ?
Recharger ses batteries
Nous venons d’évoquer la possibilité d’un véhicule hybride que l’on pourrait recharger. Mais alors, pourquoi ne pas développer une voiture dépourvue de moteur thermique, qui serait à 100% électrique ?
Le problème est essentiellement lié à la quantité d’énergie que l’on peut stocker avec une solution à batteries. Accepteriez-vous de devoir vous arrêter après quelques heures de conduite, puis attendre plusieurs heures pour recharger vos batteries ?
Il est clair qu’ici, la voiture perd de son aspect pratique.
Générer l’électricité
Le second inconvénient, qui vaut également pour les véhicules ‘plug-in’ hybrides, réside dans le fait qu’il faut, à un certain moment, générer cette énergie électrique. En France, la majorité de l’électricité provient du nucléaire et rend le bilan CO2 très favorable à la voiture électrique.
Cependant, pour d’autre pays, l’électricité provient de centrales consommant du pétrole, voir du charbon pour la fabriquer. Le bilan ‘total’ en CO2 peut parfois s’avérer être pire que dans un cas où le carburant aurait été brûlé directement dans un moteur sur le véhicule.
Le meilleur bilan revient, bien sûr, à une électricité produite par une source renouvelable (solaire, éolien…).
Une voiture plus écologique et économe en carburant
En attendant de futurs progrès sur la pile à combustible qui permettra aux véhicules électriques d’avoir une importante autonomie (plus de 500km), l’hybridation est un bon moyen de pouvoir réduire sa consommation et ses émissions, sans pour autant sacrifier les performances de son véhicule, ni ses habitudes !
Crédit photo : Photos Libres
Propos recueillis auprès de Yoann Bernard, Ingénieur d’essais D2T.
