• Informer - découvrir - comprendre
  • Espace Abonné
login
pass
Découvrez la lettre quotidienne d'information !
Inscription    Exemple ?  

Sommaire

Page d'aide sur l'homonymie Pour les articles homonymes, voir Propulsion hybride.

Une automobile hybride est un véhicule faisant appel à plusieurs sources d'énergie distinctes pour se mouvoir.

On parle généralement de moteur hybride dans le cas de l'association d'un moteur thermique et d'un moteur électrique. Toutefois l'utilisation d'une pile à combustible dans un véhicule entraîne également son association avec un dispositif de stockage électrique réversible (supercondensateur ou batterie d'accumulateurs), réalisant ainsi une architecture hybride électrochimique/électrique au lieu d'une architecture hybride thermique/électrique.

Principe de fonctionnement

Le principe général de fonctionnement consiste à combiner un (ou deux) moteur électrique (souvent réversible en générateur) avec un moteur thermique pour propulser un véhicule.

Le principe de fonctionnement extrêmement simplifié :

  • Lorsque le véhicule est immobile, les deux moteurs sont à l'arrêt ;
  • Au démarrage, c'est le moteur électrique qui assure la mise en mouvement de la voiture, jusqu'à une vitesse de l'ordre de 25 km/h ;
  • Lorsqu'une vitesse plus élevée est atteinte ou qu'une accélération forte est demandée, le moteur thermique prend le relais ;
  • En cas de très forte accélération, les deux moteurs fonctionnent simultanément, ce qui permet une accélération supérieure ;
  • En phase de décélération et de freinage, l'énergie cinétique est absorbée par le moteur électrique pour recharger les batteries assurant ainsi le frein moteur et soulageant les freins mécaniques.

Étant donnés les modes de fonctionnement possibles , la gestion de l'ensemble est en général confié à l'électronique embarquée qui tient également compte de l'état de charge de la batterie, de la température du moteur thermique et de celle du catalyseur, des besoins de chauffage ou de climatisation. Toutefois, la récupération d'énergie au freinage n'est pas disponible sur tous les véhicules hybrides.

Niveaux d'hybridation

On classe les véhicules hybrides en fonction de l'importance de la partie électrique et de la façon dont elle est combinée avec le moteur thermique. La nomenclature est très variable selon les sources et les constructeurs; la plus utilisée est:

  • La solution Micro Hybride, correspondant au niveau le plus faible d'hybridation, est illustrée par le Stop&Start disponible sur les Citroen C2 et C3. Il s'agit d'un moteur électrique réversible remplissant les rôles du démarreur et de l'alternateur d'une voiture classique, associé à la coupure automatique du moteur thermique lorsque le véhicule s'immobilise, réduisant ainsi sensiblement la consommation en parcours urbain (et uniquement là).
  • Les Mild Hybrid sont un niveau d'hybridation intermédiaire. Le système appelé Urban Hybrid de PSA (concept-car C5-airscape) est un stop&start aux fonctionnalités élargies, capable également de fournir un freinage régénératif (le moteur électrique fonctionne en générateur et fournit un couple s'ajoutant au frein moteur) et de fournir un appoint de puissance pour aider les reprises, l'énergie étant stockée entre temps dans des batteries ou des super-condensateurs. Des technologies comparables existent chez BMW, Honda (Honda insight) ou encore Ford.
  • Le Full-Hybrid est la formule la plus connue. Les mouvements des moteurs thermique et électrique sont combinées soit parce qu'ils sont raccordés au même arbre (hybride "parallèle" comme la Honda Insight et le prototype Hybride HDi de PSA) soit de manière plus élaboré avec un train épicycloïdal (hybride "série-parallèle" comme les Toyota Prius) qui permet des vitesses de rotation différentes entre le moteur thermique et le moteur électrique. Entre autres, les Toyota Prius, Nissan Altima Hybrid, Lexus Rx400h, GS450h, LS600h utilisent des variantes de ce principe.
  • L'hybride série est un véhicule électrique dont le moteur thermique alimente un générateur électrique alimentant à son tour le moteur électrique qui entraine le véhicule; il peut donc tourner à régime optimal. De plus, il n'y a pas de pertes mécaniques dans la transmission. Des batteries d'accumulateurs ou des super-condensateurs permettent de stocker l'énergie et éventuellement de rouler en "tout électrique". Le freinage est, bien sûr, régénératif. La Chevrolet Volt (concept-car dont la commercialisation est prévue à compter de l'automne 2010) illustre cette technologie.
  • On parle de véhicule hybride rechargeable lorsqu'un véhicule hybride, qu'il soit série ou parallèle, peut se recharger sur le réseau électrique, ce qui permet, pour les petits trajets quotidiens, de l'utiliser en mode tout électrique. Ainsi les Chevrolet Volt et Opel Ampera, premières utilisatrices de ce système, permettraient à leurs utilisateurs de rouler jusqu'à 60 km par jour sans utiliser d'essence, en rechargeant les batteries la nuit. Le moteur thermique est remis en route lorsque les batteries sont épuisées ou au-delà d'une certaine vitesse, allouant jusqu'à 600 km d'autonomie au total sur les Volt et Ampera.
  • Un concept particulier de véhicule hybride intégral consiste à utiliser une traction classique plus des moteurs électriques installés sur les roues arrières. Le concept-car Citroën C-Metisse utilise ce principe. On dispose ainsi de quatre roues motrices sans complication de la transmission mécanique.

Avantages

Ce type de motorisation diminue de 10 à 30 % la consommation des véhicules suivant l'utilisation (la conduite urbaine offrant les gains les plus spectaculaires et la conduite autoroutière les plus faibles) et permet également de limiter les émissions polluantes proportionnelles à la consommation de carburant. La motorisation hybride est donc particulièrement intéressante pour les taxis et elle commence à être appliquée aux autobus et camions aux États-Unis, en Europe et au Japon.

Ne puisant son énergie que dans le carburant, au moins dans les réalisations actuelles, une motorisation hybride ne doit pas être comparée à une motorisation électrique ; il s'agit simplement d'une motorisation thermique optimisant l'usage de l'énergie.

Le premier véhicule de ce type à être mis sur le marché en grande série est la Toyota Prius, fin 1997 au Japon (dans une version jamais commercialisée en dehors de l'archipel), suivie par le coupé 2 places Honda Insight en 1999, qui fut également exporté aux États-Unis et dans quelques autres pays mais pas en France. La troisième version de la Prius (modèle NHW20) a reçu le titre européen de voiture de l'année en 2005. En 2008, Toyota avait vendu un million d'exemplaires de sa Prius. En 2007, Toyota remporta avec sa Camry Hybride plusieurs prix d'importance dans le monde automobile, l'Association des journalistes automobile du Canada ayant octroyé à la Camry Hybride 2007 le titre de voiture canadienne de l'année, ainsi que celui de meilleure voiture familiale de plus de 30 000 $CDN. L'Association canadienne des automobilistes leur a décerné le prix tant convoité : Pyramide 2007 CAA pour des initiatives environnementales. Lexus, la marque haut de gamme de Toyota, commercialise des berlines et un 4x4 hybrides, ce dernier (Lexus RX400h) rencontrant un certain succès, malgré son prix. Sans approcher le succès de la Prius, Honda commercialise depuis plusieurs années une version hybride dite IMA de la Honda Civic et un modèle spécifique, l'Insight. D'autres constructeurs ont également vendus des modèles hybrides mais avec des parts de marchés marginales (Mazda, General Motors, Renault...). En France, l'effort le plus notable fut Renault, qui produisit quelques milliers de Kangoo hybrides seulement. Crise du pétrole et contrainte écologique obligent, de nombreux constructeurs automobiles ont annoncé des programmes de recherche importants dans ce domaine, notamment General Motors, qui s'associe dans ce domaine avec Mercedes et BMW, Ford ayant acquis la technologie de Toyota de première génération, et plus récemment PSA Peugeot Citroën qui s'est associé à divers grands équipementiers et à une PME française, pour réaliser la première voiture hybride diesel-électrique, dans le cadre d'un important programme de développement soutenu par l'Agence pour l'Innovation Industrielle.

En France, un crédit d'impôt supplémentaire est accordé pour l'achat d'un véhicule hybride. Et au Canada, le Premier Ministre, Stephen Harper, annonçait dans le nouveau budget 2007 qu'à compter du 20 mars 2007 un programme sous forme de remboursement en espèces sonnantes sur plusieurs modèles éco-énergétiques verrait le jour.

Inconvénients

Les accumulateurs électrochimiques de ces véhicules n'auraient pas une durée de vie aussi longue que le véhicule lui-même, il faudrait donc changer ceux-ci une ou plusieurs fois avant le recyclage total du véhicule, ce qui entraînerait un surcoût de maintenance et une obligation importante de recyclage pour le fabricant. Cependant, des marques proposant les systèmes hybrides garantissent spécifiquement le système hybride dont la batterie (8 ans ou 160 000 km pour la Prius en France, 8 ans et kilométrage illimité (999 999 km) pour la Honda Civic IMA).

Critiques

Certains constructeurs ont avancé le fait que l'économie en carburant occasionnée par la technique hybride pour des véhicules à essence était proche de celle du passage de l'essence au gazole, et qu'elle n'était donc pas intéressante pour eux sur les marchés ayant fait le choix d'un fort taux d'utilisation de moteurs diesel comme l'Europe. Ce discours occulte l'impact supérieur des émissions de NOX et de particules fines de carbone des moteurs diesel. Certains fabricants européens projettent des hybrides diesel espérant obtenir des émissions de CO2 encore inférieures.

Enfin, d'autres critiques notent que des 4x4 bien que hybrides (Lexus...) restent néanmoins très énergivores comparés à des berlines, mais bien moins toutefois que des 4x4 essence non hybrides.

Selon Patrick Coroller, Directeur national Air et Transport de l'ADEME, les solutions hybrides ne sont pas pertinentes et ne soutiennent pas la comparaison par rapport aux dernières générations de véhicules purement électriques utilisant des batteries à haute capacité de stockage (allocution Dijon 4 mai 2006 - journée EDF). Toujours selon lui, les solutions d'hybride essence et à plus forte raison Diesel ne seraient pas adaptées aux marchés des prochaines décennies et sur un plan environnemental, seule la voie de l'hybride rechargeable mérite un soutien à condition de maintenir une origine très majoritairement non polluante de l'électricité (c'est la voie choisie pour la Toyota Prius III par exemple). Toutefois, l'avantage des hybrides sur l'électrique pur est leur autonomie non limitée par les batteries qui les rend plus aisément utilisables sur de longs trajets (autoroute par exemple).

On peut cependant souligner les problèmes de recyclage des batteries d'une solution purement électrique ou hybride, ainsi que le problème de ressources qui se poserait si le nombre de véhicules devait être très élevé, par exemple la disponibilité du lithium utilisé dans les batteries de type Ion-Lithium (Chevrolet Volt...). Rappelons que près de 14 millions de véhicules (tous types confondus) se vendent chaque année dans la Communauté Européenne.

Voitures hybrides de série

Flag of Europe.svg Europe

1) BMW

  • BMW ActiveHybrid 7
  • BMW ActiveHybrid X6

2) Honda

  • Honda Civic IMA
  • Honda CR-Z
  • Honda Insight

3) Lexus

  • Lexus RX450h
  • Lexus GS450h
  • Lexus LS600h

4) Mercedes

  • Mercedes Classe S 400 Hybrid

5) Porsche

  • Porsche Cayenne II Hybride

6) Toyota

  • Toyota Prius
  • Toyota Auris

7) Volkswagen

  • Volkswagen Touareg II Hybride

Amérique du Nord

1) BMW

  • BMW ActiveHybrid 7
  • BMW ActiveHybrid X6

2) Cadillac

  • Cadillac Escalade Hybrid

3) Chevrolet

  • Chevrolet Malibu Hybrid
  • Chevrolet Tahoe Hybrid
  • Chevrolet Silverado Hybrid

4) Ford

  • Ford Escape Hybrid
  • Ford Fusion Hybrid

5) GMC

  • GMC Sierra Hybrid
  • GMC Yukon Hybrid

6) Honda

  • Honda Civic Hybrid
  • Honda CR-Z
  • Honda Insight

7) Lexus

  • Lexus HS250h
  • Lexus GS450h
  • Lexus LS600h
  • Lexus RX450h

8) Mazda

  • Mazda Tribute Hybrid

9) Mercedes

  • Mercedes ML450h
  • Mercedes Classe S 400 Hybrid

10) Mercury

  • Mercury Mariner Hybrid
  • Mercury Milan Hybrid

11) Nissan

  • Nissan Altima HEV

12) Toyota

  • Toyota Camry Hybrid
  • Toyota Prius
  • Toyota Highlander Hybrid

Japon Japon

1) BMW

  • BMW ActiveHybrid 7
  • BMW ActiveHybrid X6

2) Honda

  • Honda Civic Hybrid
  • Honda CR-Z
  • Honda Insight

3) Lexus

  • Lexus HS 250h
  • Lexus RX450h
  • Lexus GS450h
  • Lexus LS600h

4) Toyota

  • Toyota Alphard Hybrid
  • Toyota Crown Hybrid
  • Toyota Estima Hybrid
  • Toyota Harrier Hybrid
  • Toyota Prius
  • Toyota SAI

Futurs véhicules hybrides

2010

1) Chevrolet

  • Chevrolet Volt

2) Honda

  • Honda Fit/Jazz Hybrid

2011

1) Peugeot

  • Peugeot 3008 Hybrid4 [1].

2) Citroën

  • Citroën DS5 Hybrid[1]

3) Opel

  • Opel/Vauxhall Ampera

Anciens véhicules hybrides

1) Chrysler

  • Chrysler Aspen Hybrid

2) Dodge

  • Dodge Durango Hybrid

3) Honda

  • Honda Accord Hybrid[2]

4) Nissan

  • Nissan Tino Hybrid[3]

5) Saturn

  • Saturn Aura Green Line
  • Saturn Vue Green Line

Notes et références

  1. ↑ a et b PSA confirme une Peugeot électrique et 2 hybrides en 2011., 3 avril 2009, Caradisiac. Consulté le 6 avril 2009
  2. ↑ (fr) www.moteurnature.com
  3. ↑ (en) www.21stcentury.co.uk

Voir aussi

Articles connexes

  • Biocarburant
  • Économie de la construction automobile
  • Polycarburant
  • Pile à combustible
  • Accumulateur électrique
  • Propulsion alternative

Cette définition provient de l'encyclopédie libre Wikipédia publiée sous licence GNU FDL, elle est reprise sur enerzine.com afin de mieux informer ses visiteurs sur la thématique en vigueur. Si vous désirez soumettre une modification ou un complément à cette définition, nous vous invitons à vous rendre sur la page correspondante de Wikipédia.
Section discussion
Section vidéos
La Toyota Prius est une automobile hybride essence-électricité

Système "full hybride parallèle"; ENG=moteur thermique; Clutch=embrayage; MOT=moteur électrique; PE= électronique de commande


Ces ressources images proviennent de l'encyclopédie libre Wikipédia publiée sous licence GNU FDL.