Voiture hybride : fonctionnement, avantages et inconvénients

La voiture hybride « classique », aussi appelée « hybride simple » ou « full hybrid », reste la plus connue des voitures à motorisation alternative. Popularisée par Toyota, cette technologie s’est démocratisée. Automobile-Propre vous explique comment elle fonctionne et quel est son intérêt.

Depuis le lancement de la toute première voiture hybride grand public en 1997, la célèbre Toyota Prius, la technologie a évolué et s’est diffusée. Elle a permis de démocratiser l’idée qu’une énergie autre que le pétrole peut propulser nos voitures. et de réduire légèrement nos consommations et émissions de CO2.

Qu’est-ce qu’une voiture hybride ?

Avant de savoir comment fonctionne une voiture hybride, il convient de connaître la définition d’une voiture hybride. Une voiture hybride embarque deux moteurs à bord, un moteur thermique et un bloc électrique.

Ils peuvent être articulés différemment selon la technologie hybride développée par le constructeur. Une voiture hybride classique permet de ne pas consommer de carburant en dessous de 30 à 50 km/h lorsque le niveau de batterie le permet.

Dans un embouteillage, dans une « Zone 30 », en manœuvre dans un parking, le moteur thermique n’est plus alimenté en carburant mais entraîne les roues grâce au moteur électrique intégré.

Au moment de se demander comment marche une voiture hybride, on peut diviser les hybridations simples en deux catégories. La première repose davantage sur le moteur thermique, tandis que la seconde s’appuie majoritairement sur la puissance électrique.

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Comment fonctionne une voiture hybride ?

Sur la grande majorité des modèles, le moteur essence entraîne les roues en étant aidé par le moteur électrique dans certaines conditions. L’électrique peut agir seul, principalement à faible vitesse.

Une batterie de petite capacité fournit l’électricité nécessaire à son fonctionnement. Elle peut être placée sous le plancher, la banquette arrière ou dans une partie du coffre. Elle est automatiquement rechargée lors des phases de freinage et décélération grâce à l’inertie du véhicule. On peut parler d’hybride « auto-rechargeable ».

Des voitures hybrides fonctionnent aussi à l’inverse, comme la Honda Jazz e:HEV. Celle-ci possède un moteur thermique qui, à faible vitesse, ne sert qu’à produire de l’énergie qui va se stocker dans la batterie. Celle-ci alimente le moteur électrique, qui se charge de propulser le véhicule.

Le moteur thermique fonctionne alors comme un générateur : en tournant dans le vide, il produit de l’électricité qui est stockée. Certains modèles utilisent un générateur séparé ou un alterno-démarreur.

A haute vitesse, le moteur thermique et le bloc électrique fonctionnent de concert afin de proposer le meilleur compromis. Cependant, des modèles hybrides récents peuvent rouler en tout électrique jusqu’à 90 ou 100 km/h. Sur de très brèves distances et en conditions optimales (en descente par exemple), le moteur thermique peut même se couper jusqu’à 130 km/h sur autoroute.

Chez Nissan, avec les Qashqai et X-Trail ePower, le moteur essence ne sert que de générateur, jamais il n’entraîne les roues. Mais comme ces modèles ne peuvent être branchés, ils restent considérés comme des hybrides classiques.

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Il existe aussi des véhicules hybrides rechargeables dotés d’une batterie de plus grande capacité, qu’on peut brancher sur une prise de courant pour recharger. A contrario, les voitures hybrides non rechargeables n’ont pas besoin d’être branchées. Là où les voitures hybrides ne proposent que 2 à 3 kilomètres en tout électrique au maximum, une voiture PHEV peut proposer plusieurs dizaines de kilomètres d’autonomie en ‘zéro émission’ (le plus souvent au moins 50 km).

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Est-ce rentable d’acheter une voiture hybride ?

Il existe donc plusieurs types de technologies hybrides classique qui répartissent différemment l’effort entre les moteurs thermiques et électrique et emploient des systèmes de transmission spécifiques. C’est aussi ce qui définira la capacité d’économies d’un moteur.

La motorisation hybride simple aura un réel intérêt en conduite urbaine, où la motorisation électrique est capable d’assurer une bonne partie des kilomètres. Pour sa Clio hybride, Renault indique que l’on peut rouler 80 % du temps en électrique et réduire sa consommation d’essence de 40 %. En milieu péri-urbain, les consommations seront aussi allégées, encore plus avec quelques notions d’éco-conduite. Lâcher la pédale d’accélérateur plus tôt à l’approche d’un giratoire permet de remplir la batterie.

Quelle que soit la technologie en détail, les voitures hybrides classiques font partie des véhicules à motorisation alternative les plus abordables. Le surcoût par rapport à un modèle non-hybride est d’environ 3000 € au catalogue. Il est possible de réduire significativement cet écart grâce aux promotions régulièrement proposées par les constructeurs.

En juin 2023, la Toyota Yaris Hybride était ainsi proposée à partir de 23 950 € alors que sa version non-hybride démarre à 20.200 €, mais avec moins de puissance. Du côté de Renault, la Clio E-Tech est disponible à partir de 23 050 €, contre 20 400 € pour la version essence dans une finition similaire. Mais l’écart se ressert quand on prend en compte que les hybrides sont équivalentes à une boîte auto.

A noter que les voitures hybrides classiques n’ont plus droit au bonus écologique. Elles peuvent toutefois être éligibles à la prime à la conversion. Si vous roulez souvent en ville ou en zone urbanisée, le surcoût de l’hybride pourra être rentabilisé avec le gain en consommation.

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Schéma du moteur e-Tech embarqué à bord des Renault hybrides.

Quels sont les avantages de la voiture hybride classique ?

• Consommation de carburant réduite (entre 3,8 et 4,3 l/100 km pour une Yaris Hybride contre 5,6 l/100 pour une Yaris non-hybride en cycle mixte WLTP).
• Utilisation de l’énergie cinétique des freinages et décélérations, qui est gaspillée dans les véhicules 100% thermiques.
• Économie de plaquettes de frein grâce au freinage régénératif.
• Confort de conduite en ville à basse vitesse (silence, fluidité de la propulsion, facilité des manœuvres).
• Entretien réduit (boîte de vitesse automatique ou à variateur, moteur fonctionnant à régime idéal et soulagé par le moteur électrique)
• Plus grande durée de vie qu’un véhicule thermique classique (absence d’embrayage manuel, moteur essence moins sollicité et régulé par l’ordinateur de bord).
• Présence d’une vignette Crit’Air 1

Quels sont les inconvénients de la voiture hybride classique ?

• Prix d’achat légèrement plus élevé qu’un modèle 100% thermique (surcoût variable selon les offres et les constructeurs, entre 1500 et 5000 €).
• Faible capacité de la batterie, qui ne permet de rouler en électrique qu’à certains moments automatiquement sélectionnés par l’ordinateur de bord (généralement à basse vitesse).
• Utilisation exclusive de l’essence comme énergie primaire. Une voiture hybride est avant tout thermique, elle se contente de récupérer de l’énergie habituellement gaspillée au freinage et à la décélération. Il n’est pas possible de la brancher et donc de choisir l’origine de l’électricité consommée à bord, contrairement à une voiture hybride rechargeable ou 100% électrique.
• A vitesse élevée sur autoroute et lors des trajets sans freinages ni décélérations régulières, la batterie n’est pas rechargée. Le moteur électrique est donc rarement voir jamais en fonction selon les modèles et constitue un surpoids qui entraîne une légère surconsommation.
• Ne peut plus bénéficier du bonus écologique depuis 2017, au contraire d’un véhicule électrique.

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