La voiture hybride, presque devenue une norme en 2018, est encore mal comprise. Faut-il la recharger systématiquement ou est-elle autonome ? Eh bien, les deux options existent, et même plus, car de nombreuses technologies hybrides coexistent. Cet article vous propose des explications pour comprendre les différentes solutions.
Hybrides : leurs qualités et leurs défauts
Les voitures hybrides fonctionnent grâce à un système de stockage d’énergie tampon. Lorsque le véhicule freine, l’énergie cinétique est récupérée et stockée pour une utilisation ultérieure, notamment à basse vitesse où les moteurs thermiques ont un rendement faible. Lorsque la batterie assiste le moteur thermique, voire le remplace complètement dans certains cas, l’efficacité énergétique est accrue, ce qui réduit la consommation de carburant, les émissions de CO2 et de polluants. Les systèmes de stockage d’énergie tampon peuvent prendre différentes formes, mais ils sont généralement électrochimiques – un moteur-générateur électrique associé à une batterie – pour les voitures particulières. Les performances de ces solutions varient en fonction des capacités du dispositif et, bien sûr, de leur prix. Par conséquent, la réduction de la consommation peut varier entre 10% et 100% en mode hybride !
La micro-hybridation
La micro-hybridation est déjà présente dans notre quotidien. Elle désigne les systèmes Stop&Start, qui peuvent être plus ou moins complexes et associés à d’autres méthodes d’économie d’énergie mécanique, comme les pompes à huile ou à eau “à la demande”. Toutefois, les économies de carburant réalisées grâce à cette micro-hybridation sont limitées, avec une réduction d’environ 5% de la consommation. Aujourd’hui, il est rare de trouver des modèles dépourvus de cette technologie de base.
L’hybridation légère ou “mild” et le 48 Volts
L’hybridation légère, également appelée “mild hybrid”, est composée d’un dispositif de taille réduite qui permet une récupération légère d’énergie lors des décélérations et une assistance du moteur thermique lors des accélérations. Cette technologie offre une économie modeste de CO2, mais le système est de faible puissance (2,3 kW) et fonctionne toujours sous une tension de 12 volts, ce qui est voué à changer à l’avenir.
L’hybridation légère évolue vers une version fonctionnant avec une tension de 48 volts. Ce système permet une augmentation de la puissance de l’alternodémarreur, qui peut atteindre jusqu’à 15 kW (et 160 Nm), et est associé à une petite batterie, un onduleur et un convertisseur 48/12 V. Ces améliorations permettent de redistribuer l’énergie stockée dans la batterie lors des freinages pour assister le véhicule lors des démarrages et des accélérations, sans toutefois permettre de rouler entièrement en mode électrique. Cette technologie permet une réduction de la consommation de carburant estimée entre 10% et 20%, pour un coût d’environ 800 € par voiture. Elle offre également une compatibilité quasi universelle en termes d’encombrement, de poids et de connexion. Plusieurs configurations sont possibles : l’alternodémarreur peut être monté en parallèle du moteur ou directement sur le vilebrequin pour augmenter la puissance, mais au détriment de l’encombrement. Une prochaine évolution prévue est l’installation d’un embrayage pour permettre le fonctionnement indépendant de l’alternodémarreur et ainsi parcourir quelques mètres en mode électrique. Mais cela, ce sera pour plus tard.
L’hybridation complète ou “full” – HEV
L’hybridation complète est sans doute la forme d’hybridation la plus intéressante aujourd’hui. Devenue abordable, elle ne nécessite aucune contrainte particulière et permet une économie de carburant allant jusqu’à 30 à 50%. C’est une performance remarquable qui permet de rivaliser avec les moteurs Diesel. Cette hybridation, également appelée “série et parallèle”, permet aux moteurs thermiques et électriques de travailler ensemble (en série) ou séparément (en parallèle). Dans ce dernier cas, lorsque le moteur thermique est désactivé, le moteur électrique prend le relais grâce à une puissance supérieure à 20 kW et à une batterie d’au moins 1 kWh – Toyota estime qu’il faut 1 kWh/tonne de batterie pour une efficacité optimale.
Concrètement, l’hybridation complète permet d’utiliser le mode tout électrique et de parcourir plusieurs centaines de mètres sans utiliser le moteur thermique (de 2 à 5 km), à condition d’adopter une conduite adaptée pour ne pas décharger rapidement la batterie. Dans tous les cas, le conducteur n’a pas besoin de recharger manuellement la batterie, qui se recharge automatiquement lors des freinages ou lorsque le moteur thermique est rallumé. Cependant, cela est souvent mal compris, c’est pourquoi certaines marques utilisent le terme “hybride auto-rechargeable” pour insister sur le fait que l’utilisateur n’a pas besoin d’effectuer d’action spécifique.
Toyota/Lexus privilégie cette technologie d’hybride non rechargeable ou auto-rechargeable.
L’hybridation rechargeable – PHEV
L’hybridation rechargeable coexiste avec l’hybridation auto-rechargeable. Elle permet de parcourir jusqu’à une centaine de kilomètres en mode tout électrique, ce qui est particulièrement avantageux pour les grands véhicules en termes de normes de dépollution. Avec cette technologie, la majeure partie du trajet est parcourue à l’électricité, ce qui a un impact significatif sur la consommation de carburant et les émissions de CO2. L’hybridation rechargeable nécessite un moteur électrique plus puissant, une batterie d’une capacité généralement comprise entre 8 et 30 kWh, ainsi qu’une possibilité de recharge. La recharge peut être effectuée à l’aide d’un câble enfichable dans une prise classique ou une borne de recharge rapide, avec des temps de charge allant de quelques dizaines de minutes à 2 ou 3 heures en fonction de la puissance de la source. L’avantage de cette solution est qu’elle permet de conduire en mode tout électrique si les trajets quotidiens sont courts (vitesse maximale généralement limitée à environ 130 km/h), ce qui permet de ne pas consommer de carburant du tout. Cela représente des économies de carburant de 100%. Le véhicule peut fonctionner sur plusieurs modes, tels que tout électrique, hybride classique, auto-rechargeable (en préservant la charge de la batterie pour une utilisation ultérieure), sport (utilisation de la batterie comme booster) ou régénération forcée (lorsqu’il n’y a pas eu de temps ou d’occasion de recharger la batterie et que le conducteur entre dans une zone réservée aux véhicules électriques).
Cependant, cette option peut entraîner une augmentation de la consommation de carburant si le mode de régénération forcée est activé. Bien que cette solution semble être la plus avancée, elle est également la plus chère. Malgré une fiscalité favorable, son coût élevé n’est pas justifié du point de vue de l’économie d’utilisation, sauf si la majorité du trajet est effectué en mode électrique. Dans ce cas, pourquoi ne pas opter pour une voiture électrique à 100% qui est même moins chère ?
Conclusion
Pour conclure, l’hybride “série-parallèle” ou full hybride auto-rechargeable est la solution la plus aboutie. Elle n’impose aucune contrainte de recharge spécifique et est économiquement compétitive, rivalisant avec les offres Diesel en termes de prix et de consommation – par exemple, pour une compacte de la taille d’une Golf, on peut estimer une consommation réelle de 5,5 l/100 km. Les systèmes d’hybridation légère (48 volts) ne sont pas encore très répandus, mais ils le deviendront naturellement dans les années à venir, afin de réduire encore davantage les émissions de CO2. En gros, il s’agit d’une évolution logique du Stop&Start que nous connaissons depuis 15 ans. Enfin, l’hybridation rechargeable impose plus de contraintes et reste trop chère à l’achat, du moins pour une utilisation par un particulier. Cependant, pour ceux qui peuvent bénéficier de déductions fiscales, la situation est différente, malgré les changements intervenus en 2020 et 2023.
