Depuis que la Commission européenne a imposé à l’ensemble de l’industrie automobile une réduction drastique des émissions de CO2 des véhicules, le moteur électrique s’est imposé dans le paysage. Ce que l’on ne perçoit pas toujours, c’est que tous les constructeurs n’empruntent pas le même chemin. Le véhicule à faibles émissions revêt des réalités différentes selon le niveau d’injection de l’électricité et la taille de la batterie. Aujourd’hui, les automobilistes disposent d’un éventail assez étendu de technologies électrifiées, depuis le véhicule à hybridation légère jusqu’à la voiture 100 % électrique.
La voiture hybride
Cette solution regroupe l’hybridation légère et l’hybride complet. Cette technologie associe un moteur thermique (essence ou diesel) à une ou plusieurs machines électriques et à une petite batterie. Le principe de base de ces deux solutions techniques est de récupérer une partie de l’énergie cinétique du véhicule pendant les phases de décélération et de freinage et de la stocker dans la batterie. Cette énergie est ensuite réutilisée lors des phases d’accélération pour soulager la tâche du moteur thermique et l’aider à baisser sa consommation. À chaque freinage, la batterie se recharge.
Dans le cas d’une micro-hybridation, c’est un alterno-démarreur de faible puissance (de 7 à 15 kW) qui est couplé au moteur thermique via une courroie. L’alterno-démarreur est alimenté par une batterie fonctionnant sous une tension de 12 V (pour les petits modèles) ou de 48 V. Ce système offre son meilleur rendement à bas régime, essentiellement en ville où le moteur coupe en dessous de 15 km/h, à l’approche d’un feu ou d’une intersection par exemple.
Les véhicules faisant appel à la technologie «full hybrid» recourent à un moteur électrique plus puissant (quelques dizaines de kW) et à une batterie d’environ 0,8 kWh. Résultat: ces modèles sont capables d’offrir des séquences de 3 à 4 km en mode électrique, jusqu’à une vitesse de 70 km/h et à condition de ne pas solliciter exagérément la pédale d’accélérateur. L’enjeu est alors de pouvoir recharger le plus souvent possible la batterie en multipliant les phases de décélération et de freinage. C’est pourquoi, l’autoroute et les parcours montagneux ne sont pas conseillés à ces véhicules dont la batterie ne se recharge pas sur secteur.
2- La voiture hybride rechargeable
Comme les hybrides, l’hybride rechargeable associe un moteur thermique (essence ou diesel) à un ou plusieurs moteurs électriques mais de puissance nettement plus élevée – de quelques dizaines à plus d’une centaine de kW – et d’accumulateurs de plus grande capacité (de 7 à 20 kWh, voire 30 kWh pour certains modèles). La batterie se recharge en roulant ou, c’est sa spécificité, sur secteur. À condition de disposer de suffisamment d’énergie, elle est capable d’assurer une propulsion 100 % électrique pendant plusieurs dizaines de kilomètres et jusqu’à une vitesse de l’ordre de 130 km/h.
Chaque constructeur se distingue par des différences d’implantation du ou des moteurs électriques: entre le moteur thermique et la boîte de vitesses, dans la transmission automatique ou à effet CVT, sur le train arrière, transformant le véhicule en propulsion ou en 4 roues motrices. Le principal atout de l’hybride rechargeable est de ne rejeter aucun CO2 ni de gaz polluants en mode électrique. En cas d’interdiction des moteurs thermiques au cœur des grandes métropoles, les hybrides rechargeables pourront continuer à circuler. À condition qu’ils soient branchés régulièrement afin de profiter pleinement du roulage électrique.
1- La voiture électrique
C’est le niveau le plus élevé du véhicule électrifié. Le moteur thermique cède sa place à un ou plusieurs moteurs électriques (jusqu’à quatre dans certains cas). Le véhicule 100 % électrique se distingue par l’absence de bruits, d’émissions polluantes locales et, dans la majorité des cas, de boîte de vitesses. Principal atout de cette technologie: la totalité du couple et de la puissance est disponible dès le démarrage. Le moteur électrique est alimenté par une grosse batterie, le plus souvent au lithium-ion (de 30 à près de 100 kWh).
De nombreux freins limitent encore l’expansion du véhicule électrique: faire le plein d’électricité demande encore beaucoup de temps, de 30 minutes à près de 40 heures en fonction de la puissance de l’installation de recharge ; le maillage des bornes reste insuffisant. L’autonomie n’est pas encore très importante, de 200 à 500 km suivant les modèles et la capacité des batteries. Et le poids de ces dernières est corrélé à l’autonomie. Le ratio est environ d’un 1 kg pour 1 km. Enfin, le véhicule électrique n’est pas adapté à l’autoroute. Passé 120 km/h, la consommation devient exponentielle.
