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Même si on trouve depuis longtemps des voitures hybrides sur les routes, peu de gens savent comment elles fonctionnent et ses différences avec une voiture électrique, une voiture hydrogène ou hybride rechargeable… Explications !

La voiture hybride

Il s’agit tout simplement d’une voiture essencediesel parfois – à laquelle on va ajouter un petit moteur électrique et une batterie. L’intérêt, de cette batterie et de cette motorisation est de pouvoir, lors des phases de décélération et de freinage, récupérer l’énergie cinétique pour la transformer en électricité et l’emmagasiner dans la batterie. Celle-ci sera ensuite réutilisée lors des phases de démarrage du véhicule durant lesquelles ont peu même, selon la technologie, rouler quelques centaines de mètres en mode 100 % électrique.

Chose importante : on ne recharge pas une voiture hybride sur une prise. Son énergie électrique est uniquement récupérée lors des phases de freinage et de décélération. Dans les faits, une voiture hybride s’apparente donc davantage à une voiture thermique à assistance électrique qu’à une véritable hybride ou l’énergie serait distribuée à parts égales par les deux motorisations.

Aller plus loin :

La voiture hybride rechargeable

Considérée comme une évolution de la voiture hybride, la voiture hybride rechargeable est simplement une hybride dans laquelle on a agrandi la taille de la batterie, et parfois du moteur électrique, et ajouter un connecteur pour recharger directement la batterie à partir du réseau électrique.

L’intérêt d’avoir une batterie plus grande est de pouvoir parcourir plusieurs dizaines de kilomètres en mode électrique sans consommer une seule goutte de carburant. Une autonomie qui suffit à assurer la majeure partie des trajets du quotidien : aller faire les courses, chercher les enfants à l’école ou se rendre au travail.

Schéma de fonctionnement de la Prius Plug-in Hybrid avec pack batteries en vert

Pour les plus longs trajets, c’est le mode hybride qui sera utilisé. Une façon de s’affranchir des « limites » de la voiture électrique en termes d’autonomie, de disponibilité des bornes et de temps de charge. En revanche, on continue toujours à bruler du pétrole puisque le moteur thermique sera sollicité…

Aujourd’hui, l’hybride rechargeable est plutôt réservé au haut de gamme avec des véhicules dont le prix est généralement supérieur à 30.000 euros. En cause, la multiplicité des composants (batteries, moteur électrique contrôleur etc…) qui viennent s’ajouter à la motorisation conventionnelle. Entre une hybride classique et une hybride rechargeable, le surcoût est généralement de 6000 à 9000 euros selon les modèles.

Aller plus loin :

La voiture électrique

Sur une voiture électrique, pas de réservoir à carburant ni de moteur à combustion mais un moteur électrique piloté par un contrôleur électronique et associée à une batterie. Plus ou moins grande, celle-ci  permet de parcourir de 100 à plusieurs centaines de kilomètres selon les modèles et se recharge directement sur le réseau électrique, chez soi ou sur une borne de recharge publique.

En termes de conception, la voiture électrique est beaucoup plus simple qu’une voiture thermique ou hybride. Résultats : un coût d’entretien réduit et une énergie beaucoup moins chère que les carburants traditionnels. A cela s’ajoutent un fonctionnement 100 % silencieux, une conduite agréable et des émissions nulles à l’usage, les voitures électriques étant tout simplement dépourvues de pot d’échappement.

Revers de la médaille : il faudra composer avec les problématiques liées à l’autonomie et au manque d’infrastructures de recharge sur certains territoires.

Aller plus loin :

 

La voiture électrique à prolongateur d’autonomie

Une voiture électrique à prolongateur d’autonomie repose typiquement sur la même base que la voiture électrique mais avec un moteur thermique additionnel. A l’inverse des hybrides rechargeables, il ne sert pas à entraîner les roues mais seulement à venir recharger la batterie.

Avantage du système : pouvoir bénéficier de l’autonomie du tout électrique, plus important que sur les modèles hybrides rechargeables, tout en ayant la tranquillité d’esprit du prolongateur pour les longs trajets. Inconvénients : une offre plutôt rare (seule la BMW i3 le propose à ce jour) et une certaine dépendance au pétrole, le prolongateur brulant toujours du carburant.

BMW i3 33 kWh : 300 km d’autonomie en cycle NEDC

La voiture à hydrogène

Par définition, une voiture à hydrogène est une voiture électrique. Principale différence : le mode d’alimentation du moteur électrique.

Alors qu’une voiture électrique puise son énergie d’une batterie accumulant des kWh et rechargée sur le réseau électrique, une voiture à hydrogène fait appel à une pile à combustible qui produit directement l’électricité à bord à partir de réservoirs sous pression (700 bars) stockant de l’hydrogène.

A noter que certaines voitures à hydrogène, comme la Mercedes GLC F-Cell, associe sa pile à combustible à une batterie rechargée sur secteur autorisant quelques dizaines de kilomètres d’autonomie.

Sur le papier les avantages de l’hydrogène sont multiples : zéro émission (hormis de la vapeur d’eau) et une autonomie généralement supérieure à celle des voitures électriques pour un temps de ravitaillement de quelques minutes seulement.

Le développement de l’hydrogène se heurte toutefois à plusieurs difficultés : il y a le manque d’offre des constructeurs mais aussi la question du réseau de distribution qui reste aujourd’hui très parcellaire en France. D’un point de vue technique, le rendement d’une pile à combustible, bien inférieure à celle d’une batterie, est également pointée du doigt tout comme la production d’hydrogène, aujourd’hui majoritairement d’origine fossile. En cas d’électrolyse, la production d’hydrogène à partir d’électricité, les pertes sont également importantes lors de la transformation avec un rendement aujourd’hui annoncé entre 50 et 70 %.

Voiture électrique VS voiture hybride : nos explications en vidéo