Génération hybride : des voitures moins polluantes

En début de semaine dernière, Toyota a déclaré avoir amélioré le FCHV-adv, son véhicule hybride électrique-hydrogène. Fonctionnant avec un réservoir d'hydrogène alimentant une pile à combustible de 90 watts et une batterie nickel-métal hybride, cette voiture d'une puissance de 122 chevaux peut atteindre 155 km/h et parcourir jusqu'à 830 km. Quelques jours plus tard, le père de la fameuse Prius a annoncé qu'il lancerait d'ici 2010 au Japon, aux Etats-Unis et en Europe, des voitures hybrides rechargeables alimentées par des batteries lithium-ion. A la différence de la simple voiture hybride, la technologie "plug-in" offre la possibilité de recharger sa voiture chez soi, en la branchant sur le réseau électrique. « L'impact global sur l'environnement ne sera que meilleur, ce que nous devons toujours garder à l'esprit, » a déclaré à l'occasion le président de Toyota, Katsuaki Watanabe. Dans le même temps, Nissan et General Motors ont annoncé leur volonté de réduire leur production de Véhicule Utilitaire Sport (SUV), qui n'ont plus vraiment la cote (le Hummer de GM en est le parfait exemple). En réponse, Nissan désire augmenter sa production d'Altima hybride de 2000 véhicules par mois, pour atteindre une production mensuelle de 17 000 voitures. Pour sa part, Renault planifie de commercialiser en 2011 une voiture entièrement électrique, équipée également d'une batterie lithium-ion. Face à la multiplication des modèles et des genres, un petit point technique s'avère nécessaire.

Vous avez dit hybride ?

Parmi les modèles présentés ci-dessus, tous ne sont pas des véhicules hybrides. La voiture entièrement électrique de Renault par exemple ou encore le FCHV-adv de Toyota ne sont pas des véhicules hybrides, dans la mesure où ils sont uniquement électriques. Pas davantages d'ailleurs que les modèles à piles à combustible, dont les possibilités de développement semblent compliquées. Au delà de quelques tests grandeur réelle comme la FCX Clarity de Honda, il faudrait, pour que les voitures à piles à combustible décollent, réduire les coûts de fabrication, rallonger la durée de vie des piles et créer un réseau de distribution d'hydrogène. parmi les véhicules présentés comme écologiques, les modèles hybrides essence-électricité sont les plus en vogue. On les classe selon l'importance de la partie électrique et la façon dont celle-ci est interconnectée au moteur thermique.

Stop & Start

Au premier degré d'hybridation correspond la catégorie Micro Hybride, qui est associée à l'expression Stop&Start. Le principe est simple, lors des arrêts du véhicule (aux feux rouges, dans les embouteillages, etc.), le moteur thermique se coupe automatiquement et permet ainsi une forte réduction de la consommation, surtout en ville. Le moteur redémarre automatiquement quand le conducteur relâche le frein. Par rapport aux modèles de la gamme qui n'ont pas ce degré d'hybridation, le Start&Stop représente une baisse d'environ 6 à 10 % des émissions de CO2 et de la consommation de carburant. On trouve ce type de solution sur la Citroën C2, qui consomme 4,1 l/100km et dégage 100 g/km de CO2, pour un prix de 14 800 euros. La Citroën C3 est également disponible avec cette technologie et elle coûte moins cher que les modèles qui ne l'ont pas. On la trouve à partir de 15 350 euros, pour une consommation de 4,2 l/100km et des émissions de CO2 de 102 g/km. Le Start&Stop existe aussi sur la Smart : la Smart MHD (Micro Hybrid Drive) émet 103 g/km, consomme 4,3 l/100km et coûte 10 300 euros. Dernièrement, la Smart Fortow CDI MHD est encore plus écologique, mais cela au détriment de la puissance : elle consomme 2,9 l/100km et n'émet que 78 g/km.

Stop & Start + régénération

Nommés aussi urban hybrid, ils correspondent à un niveau d'hybridation légèrement supérieur que les modèles Stop&Start. Ces voitures sont capables de fournir un freinage régénératif, c'est-à-dire que la machine fonctionne en générateur et permet ainsi de stocker de l'énergie dans des super-capacités (ce sont des gros condensateurs dont l'avantage principal est de pouvoir conserver une énorme quantité d'électricité dans un volume réduit, mais pendant seulement quelques dizaines de minutes). Celle-ci est ensuite utilisée comme un supplément de puissance pour aider les reprises. On retrouve ce genre de technologie dans la Civic Hybrid, qui émet 109 g/km et consomme 4,6 l/100km, et que Honda propose à partir de 24 250 euros.

Hybride parallèle

Les hybrides parallèles sont les véhicules hybrides les plus connus et les plus répandus. Ce système utilise les deux puissances motrices qui peuvent mouvoir le véhicule soit de façon indépendante,soit additionnées mécaniquement pour entraîner la rotation des roues. Dans les ecombrements, le moteur électrique prend les rennes, sur la route le moteur thermique propulse la voiture tout en rechargeant les batteries, lors de besoins de puissance (dépassement par exemple), les deux moteurs s'associent. Mais, sur des trajets courts, rien n'empêche de rouler tout le temps en utilisant juste le moteur électrique. L'appellation hybride parallèle vient du fait que les deux moteurs fonctionnent en parallèle : l'un, l'autre, ou les deux. La Toyota Prius, dont il s'est déjà vendu près d'1,5 million d'unités en dix ans, et la Nissan Altima sont des illustrations typiques de cette technologie.

Sur le marché français, la Toyota Prius est disponible à partir de 26 000 euros, et elle bénéficie d'un bonus écologique de 700 euros ainsi que de certains avantages fiscaux pour les professionnels. Elle a une consommation de 4,3 l/100km et une émission moyenne de 104 g/km. La Nissan Altima par contre n'est pas commercialisée sur le marché français. Lexus, la marque haut de gamme de Toyota, propose également trois voitures hybrides : la berline GS 450h, le SUV RX 400h et la limousine LS 600h. La berline GS 450h est une propulsion, avec une implantation moteur à l'avant. Elle est composée d'un moteur à essence V6 et d'un moteur électrique. Elle consomme 7,5 l/100km et émet 186 g/km, et coûte 71 000 euros. Le SUV RX 400h est équipé d'un moteur essence V6 et de deux moteurs électriques qui fournissent une puissance proche d'une motorisation V8. Son prix est de 56 500 euros.

Hybride série

Ici, la propulison n'est assuré que par un ou plusieurs moteurs électriques (un moteur par essieu ou par roue par exemple), le moteur à explosion se cantonnant à fournir de l'électricité. On peut considérer un véhicule hybride série comme une voiture électrique dotée d'un groupe électrogène à essence ou diesel. Selon les allures et la demande de puissance l'electricité produite par moteur à combustion, recharge les batteries ou alimente directement les moteurs. Lors d'une forte demande de puissance, le moteur et les batteries fournissent ensemble l'électricité aux moteurs. Dans les encombrements, il est possible de couper le moteur à explosion et de ne fonctionner que sur les batteries. Comme pour les Mild Hybrid, le freinage est régénératif. Ce concept peut présager la voiture à hydrogène, où il n'y aurait qu'à remplacer le moteur thermique par une pile à combustible. Cette technologie n'est pas encore commercialisé ; on peut cependant la rencontrer dans la Chevrolet Volt, qui n'est encore qu'au stade de concept-car.

Plug-in Hybrid ou hybride rechargeable

La voiture hybride plug-in est un véhicule hybride qui peut être rechargé en le branchant simplement sur le réseau électrique. Ce système permet, pour les petits trajets quotidiens, une utilisation 100 % électrique et donc sans aucune émission de CO2. Lorsque les batteries sont épuisées, le moteur thermique est remis en route. Les hybrides rechargeables peuvent être des hybrides parallèles ou séries. Par exemple le concept-car Chevrolet Volt est un hybride série qui pourrait rouler un maximum de 60 km par jour sans utiliser d'essence, en rechargeant les batteries la nuit. Toyota a annoncé la semaine dernière qu'il lancerait d'ici 2010 au Japon, aux Etats-Unis et en Europe, des voitures hybrides rechargeables alimentées par des batteries lithium-ion.

Liens utiles

Technologie hybride chez les constructeurs : Toyota , Honda , Lexus

Monsieur Derek de Bono, Directeur Marketing et Business Development explique à DDmagazine comment améliorer les performances des moteurs (en vidéo)

En savoir plus avec Wikipédia

Le magazine des technologies hybrides (en anglais