Les voitures hybrides en détail

10 Sep 2018 | Actualités

Les voitures électriques séduisent de plus en plus car elles sont non seulement écologiques mais permettent aussi de ne plus dépenser un seul centime en carburant. Mais pour beaucoup, dépendre de l’autonomie d’une batterie est encore trop contraignant. Les voitures hybrides sont donc une très bonne alternative pour ceux qui souhaitent polluer moins et consommer moins d’essence, mais ne pas se retrouver bloqués si la batterie est en panne ! Mais quel niveau d’hybridation est fait pour vous ? Avatacar vous explique tout ce que vous devez savoir :

Un peu d’histoire

Tout comme la première voiture électrique, la première voiture hybride remonte à… plus de 110 ans ! Henry Pieper Junior, fils du célèbre Henri Pieper ayant fondé les établissements Pieper, construisit le premier véhicule hybride en 1899. L’histoire des Pieper remonte aux années 1866 où Henri Pieper créa à Liège sa fabrique d’armes (les armes Pieper sont encore réputées aujourd’hui !). Vingt ans après, la boutique familiale se diversifia dans les matériels électriques où, durant les années 1890, les Pieper commençaient à commercialiser leurs premières bicyclettes. Les bicyclettes Pieper se vendirent en masse, imposant une cadence de production de plus de 10 000 bicyclettes par an à la famille Pieper. Celles-ci firent leur fortune et leur permirent de continuer de diversifier et développer leurs activités.

À la mort d’Henri Pieper, son fils Henry Pieper Junior et son frère Nicolas Pieper construisirent le premier véhicule hybride, la Pieper Petroleo Electrique, en 1899. La même année, survient la première Lohner-Porsche Electric Chaise, voiture également hybride, créée par Ferdinand Porsche qui travaillait pour la manufacture Jakob Lohner & Co à l’époque.

Pieper Petroleo Electrique

Pieper Petroleo Electrique

Lohner-Porsche Electric Chaise ©Porsche

Lohner-Porsche Electric Chaise ©Porsche

 

 

 

 

 

 

L’évolution plus que rapide des voitures à essence pris le dessus sur le déploiement des véhicules hybrides, ce qui les laissa dans l’ombre jusqu’aux années 1995. En 1997, Toyota sortit la Toyota Prius qui connut un franc succès avec plus d’un million de modèles vendus dans le monde entier. D’autres constructeurs, comme Honda, suivirent en sortant en 1999 la Honda Insight puis en 2002 la Honda Civic Hybride. Ces voitures sont de plus en plus adoptées par les conducteurs français, la réduction de consommation de carburant et la diminution des émissions de CO2 étant les principaux critères d’achat.

 

Les voitures hybrides, comment ça marche ?

L’hybride est une voiture dotée d’un moteur thermique (fonctionnant à carburant) et d’un système électrique (soit un moteur électrique soit un système de stockage électrique comme une batterie). Selon le niveau d’hybridation, que nous verrons ci-dessous, le rôle de la partie électrique est plus ou moins importante. Elle pourra être le simple système « Stop & Start » tout comme elle pourra faire rouler la voiture de façon autonome à l’électricité. Pour tous les types d’hybride, le système électrique fonctionne lors des démarrages et premiers kilomètres de la voiture, au-delà c’est le moteur thermique qui est engagé. Lors des moments de décélération et de freinage, l’énergie récoltée permet de recharger le système électrique.

Les 4 niveaux d’hybridation les plus connus sont :

  • Les micro-hybrides, ces modèles sont les plus répandus et en cours de généralisation (comme le nouveau Jeep Wrangler). Le système électrique est dans ce cas sous forme de batterie afin d’alimenter certaines fonctionnalités de la voiture. Typiquement la fonctionnalité du Stop & Start qui permet de démarrer le véhicule (en remplacement du démarreur et de l’alternateur) et d’arrêter la voiture lors des phases d’immobilisation (feu rouge, bouchon,…). Ce niveau d’hybridation apporte une réduction de votre consommation de carburant d’environ 5%.
  • Les mild hybrid (Honda Insight Hybrid), ces modèles nécessitent une batterie (plus de 200 Wh) ainsi qu’un petit moteur électrique (10 kW minimum). La puissance du système électrique est plus importante, il joue un rôle non négligeable lors de certaines phases d’accélération complétant ainsi la puissance du moteur thermique (fonction boost assistance). La recharge de la partie électrique, plus régulière que pour les micro-hybrides, s’effectue lors des freinages et décélération. Ce niveau d’hybridation apporte une réduction de votre consommation de carburant de 10 à 30%.
  • Les full hybrid sont les modèles les plus connus et vendus (comme la Toyota Prius). Ils sont dotés de deux moteurs, thermique et électrique, qui fonctionnent ensemble et surtout lorsque le véhicule requière un peu plus de puissance. Ainsi, les modèles full hybrid peuvent utiliser la partie électrique pour faire avancer le véhicule de façon autonome à vitesse réduite. L’énergie électrique peut également aider le véhicule à accélérer lorsqu’il roule à vitesse élevée. Ces modèles nécessitent une batterie (plus d’1 kWh) et un moteur électrique (plus de 20 kW) bien plus puissant que les mild hybrid.  Ce niveau d’hybridation apporte une réduction de votre consommation de carburant de 30 à 50%.
  • Les plug-in hybrid (Chevrolet Volt et BMW i8 Coupé par exemple) utilisent une batterie (plus de 3 kWh) et un moteur électrique (40 kW minimum) très performants qui permettent au véhicule de rouler exclusivement à l’électricité sur 50 km environ, et même beaucoup plus si ajout d’un prolongateur d’autonomie (voir le paragraphe sur l’autonomie). La batterie et le moteur peuvent se recharger lors des décélérations et freinages mais ces voitures offrent le plus souvent la possibilité d’être rechargées par prise électrique car le besoin en récupération d’énergie est plus conséquent. Les plug-in hybrid émettent souvent moins de 60 g/km, mais, malheureusement, le bonus écologique de 1000€ qui leur était auparavant attribué a été supprimé depuis le 1er janvier 2018. En revanche, ce niveau d’hybridation a l’avantage d’apporter une réduction de votre consommation de carburant de 100% lorsque le moteur électrique seul est utilisé.

La voiture hybride permet avant tout de réduire considérablement votre consommation de carburant pouvant aller de 5% à 70% d’économie sur votre consommation habituelle. Cette diminution entraîne également une baisse des émissions de CO2. Cependant cette baisse de consommation est surtout valable lors des conduites urbaines, à vitesse plutôt faible, avec des freinages et accélérations réguliers. Sur autoroute, ces voitures utilisent exclusivement le moteur thermique, la partie électrique n’étant pas assez puissante pour prendre le relais.

 

Autonomie

La batterie d’une hybride classique (non-rechargeable) est doté d’une très faible capacité énergétique. A titre d’exemple, la batterie d’une Toyota Prius a une capacité de 1,3 kWh, contre 41 kWh pour une Renault Zoé ZE 40. Cela représente au maximum 2 km d’autonomie lorsque la voiture utilise seulement son moteur électrique.
Cependant, cela ne signifie pas pour autant que, passé 2 kilomètres, le moteur thermique sera seul à faire avancer le véhicule. Comme nous l’avons vu, ce type d’hybride a l’avantage d’utiliser l’énergie créée lors du freinage pour recharger la batterie. Ainsi, en milieu urbain, la batterie peut se recharger au fur et à mesure, ce qui permet au véhicule de rouler à 50% grâce à l’énergie électrique.

La capacité de la batterie d’une hybride rechargeable est plus élevée (entre 7 et 12 kWh en moyenne). Les constructeurs annoncent une autonomie de 50 à 60 km théoriques (soit 20 à 40 km réels).

 

L’écologie et l’hybride

ecologieComme cité précédemment, les voitures hybrides ont deux principaux avantages pour l’environnement : réduction de la consommation de carburant et diminution des émissions de CO2 lors de son utilisation. Cependant ces avantages peuvent fortement varier en fonction de deux critères : l’utilisation du véhicule et le niveau d’hybridation.

  • L’utilisation du véhicule, c’est-à-dire vos conditions de conduite, peut agir sur le taux d’émission de CO2. Les voitures hybrides n’étant pas favorables aux autoroutes, elles préféreront les milieux ruraux où la vitesse n’est pas très élevée ni constante. Les phases d’accélération, décélération et freinage sont nécessaires pour le bon fonctionnement des voitures hybrides, non seulement pour faire marcher certaines fonctionnalités comme le boost assistance, mais aussi pour recharger les batteries du véhicule. Dans ce type de conduite, l’économie de carburant et la réduction des émissions de CO2 seront à leur maximum.
  • Le niveau d’hybridation influera énormément sur votre trace écologique. Comme vu précédemment, selon le niveau d’hybridation, certains modèles ne proposent que quelques fonctions électriques (Stop & Start par exemple) qui permettent de classifier la voiture en tant que « micro-hybride ». Cependant les économies réalisées ne sont parfois pas plus importantes que dans des conditions de conduite très douces avec une voiture à moteur thermique. Afin que votre voiture hybride soit réellement efficace d’un point de vue environnemental il vous faudra préférer les systèmes full hybrid ou plug-in hybrid pour que la consommation de carburant et la réduction des émissions de CO2 soient intéressantes.

Petit point négatif aux voitures hybrides : leurs batteries. Les batteries présentes dans les véhicules hybrides nécessitent d’être régulièrement contrôlées puis recyclées en fin de vie. Ces batteries, sont principalement constituées de lithium-ion et ne sont donc pas évidentes à recycler (voir notre article sur les voitures électriques). Ceci dit, de nouveaux procédés de recyclage voient le jour, apportant des solutions quant au recyclage de ces batteries.

Autre bémol pour l’environnement, la pollution engendrée suite à la production des voitures hybrides. Les données souvent méconnues du grand public parlent d’elles-mêmes : la production d’une voiture hybride engendre une augmentation de 50% des émissions de CO2 comparativement à la production d’une voiture thermique. Ainsi, vous comprendrez bien que votre hybride ne sera bénéfique pour l’environnement qu’à partir d’un certain nombre de kilomètres parcourus. Une étude anglaise a même estimé qu’avant de couvrir le surplus des émissions de CO2 engendrées lors de sa production, une voiture hybride devrait parcourir plus de 130 000 km ! Étant donné que l’hybride est « écologique » lorsque la partie électrique prend la main, la distance à parcourir pour pallier la pollution est d’autant plus longue que l’autonomie de l’électricité reste tout de même fragile.

 

Ainsi, en fonction du modèle choisi, les voitures hybrides restent tout de même une avancée en ce qui concerne la protection de l’environnement. Les technologies utilisées ou le recyclage des batteries évoluent sans cesse. Les modèles présentés chaque année sont de plus en plus autonomes et respectueux de l’environnement.

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