En 1997, une vilaine petite auto débarquait sur le marché : la Toyota Prius, première du nom, inaugurait un nouveau type de motorisation mixte, thermique et électrique. Une idée vieille d’un siècle, mais la Prius y ajoutait la transformation de l’énergie perdue au freinage en... électricité.
Cette technologie pèse aujourd’hui 14 % des ventes en France (dont 4 % d’hybrides rechargeables), contre 6 % de voitures électriques. Et ce n’est qu’un début, car, coincés entre les seuils d’émission de C02 européens, les malus nationaux et le peu d’appétit des acheteurs
pour la voiture électrique, les constructeurs y auront de plus en plus recours. « D’ici à 2030, voire avant, l’hybride représentera la moitié des ventes », prophétise Pierre Guignot, directeur de la division auto chez Honda France.
Comment ça marche ?
Un moteur électrique alimenté par une batterie de forte puissance assiste ou remplace le moteur thermique au démarrage et à l’accélération, moments où il consomme et pollue le plus. Quand on lève le pied ou en descente, ce moteur, ou un autre plus petit, se fait générateur et transforme l’énergie cinétique de l’auto en électricité pour recharger la batterie. Cette recharge est intensifiée quand on freine modérément, les disques de frein n’étant sollicités que lors de forts freinages. Pour le conducteur, le système se présente comme une boîte automatique.
« Le rendement énergétique d’un moteur thermique, c’est-à-dire le rapport entre l’énergie introduite dans le réservoir et celle délivrée aux roues, n’est que d’environ 30 %. Le reste est gaspillé en chaleur, notamment par le freinage, explique Bertrand-Olivier Ducreux, ingénieur transports et mobilité à l’Ademe. Le principe de l’hybride, c’est de récupérer une partie de cette énergie perdue pour faire avancer le véhicule. »
La gestion électronique d’une hybride optimise également la consommation du moteur thermique. « Par exemple, si pour rouler à 50 km/h, la voiture n’a besoin que de dix chevaux, puissance où le rendement est médiocre, elle va en faire produire trente au moteur pour qu’il tourne à son régime optimal et convertira l’excédent de puissance en électricité. Et quand la batterie est pleine, le moteur électrique la vide en se substituant au moteur thermique », complète Bertrand-Olivier Ducreux.
Quelles économies ?
Les écarts de consommation entre véhicules hybrides et thermiques sont plus importants dans la réalité que sur les fiches techniques. En ville, la différence est de 30 à 50 %, comparé à un moteur essence équivalent et de 20 à 30 % avec un diesel. Sur route, le gain est moindre et sur autoroute, un diesel fait jeu égal, voire un peu mieux.
Côté prix d’achat, une familiale hybride, comme la Hyundai Ioniq ou la Toyota Corolla, se vend au tarif d’une concurrente diesel de même puissance. Mais face aux citadines de notre tableau, les diesels équivalents ont disparu ou été remplacés par des modèles plus modestes. Rare comparaison possible, la Clio E-Tech vaut 1 100 euros de plus que la Clio essence TCe 130 EDC, un montant vite amorti. Mais comparé aux versions de base, le surcoût est trop important pour être rentabilisé.
En attendant des versions plus basiques, l’hybride n’est donc pas le meilleur choix économique mais un bon moyen de concilier agrément et sobriété. Autre économie à ne pas négliger, une hybride est à la fois moins chère à l’entretien (pneus et plaquettes de frein, embrayage) et beaucoup plus fiable qu’un diesel.
Pour quels usages ?
Elle convient à tous les trajets où l’on alterne accélérations et décélérations, donc sur route de campagne et a fortiori de montagne, mais d’abord en ville et dans les bouchons. « En conduite urbaine, une Clio E-Tech, consomme 40 % de moins que son équivalent essence et 20 % de moins que la diesel, commente Grégoire Ginet, directeur marketing motorisations chez Renault, car son moteur essence est coupé pendant 80 % du temps. »
Comme une voiture à boîte automatique, une hybride incite à une conduite souple, ce qui participe aussi à l’économie de carburant. S’y ajoute le silence en mode électrique et aussi un aspect ludique avec l’affichage au tableau de bord des flux d’énergie entre moteurs, batterie et roues. Sans oublier les performances : le cumul des moteurs thermique et électrique donne des puissances de GTI. La plupart des hybrides passent de 0 à 100 km/h en moins de 10 secondes et offrent d’excellentes reprises.
Quels systèmes ?
Toyota et Lexus
Le système repose sur un différentiel, nommé train épicycloïdal, qui permet à tout véhicule d’avoir la roue motrice intérieure au virage tournant moins vite que la roue extérieure. « Là, le système ne répartit pas la puissance entre roues droite et gauche, mais entre moteurs essence et électrique. » explique Roland Gourdin, référent technique expert chez Toyota France.
Honda
Un puissant moteur électrique assure l’essentiel de la propulsion, un autre sert de générateur, entraîné par le moteur essence qui fait office de groupe électrogène. « Il n’embraye en prise directe sur les roues qu’au-delà de 80 ou 90 km/h, et sans lien à une boîte de vitesses, donc sans perte mécanique, précise Christophe Lefèvre, ingénieur chez Honda France. Techniquement, c’est une voiture électrique rechargée par un moteur thermique. »
Renault
Le système, mis au point par Renault F1, repose sur un classique moteur essence associé à une petite boîte de vitesses de type moto, dépourvue de synchroniseurs, d’embrayage et... de marche arrière. Des fonctions assurées par un petit moteur électrique qui pilote les changements de rapports et inverse son sens de rotation pour reculer. Un autre moteur plus gros assure l’essentiel de la propulsion électrique et la récupération d’énergie. « Les pertes mécaniques sont réduites car il n’y a aucun glissement à l’accélération ni à la décélération, commente Grégoire Ginet, et la puissance de la batterie et des moteurs permet un fonctionnement électrique très fréquent. »
Hyundai/Kia, Peugeot, Citroën et Volkswagen/Audi
Un moteur électrique est intercalé entre l’embrayage d’une classique boîte de vitesses robotisée et un moteur essence. Le moteur électrique entraîne donc la boîte de vitesses, nuisant au rendement. Chez Hyundai, cette hybridation rustique est améliorée par un moteur à cycle Atkinson moins gourmand, par une batterie plus grosse qui maximise le fonctionnement électrique. Sans oublier l’aérodynamique record de la Ioniq. Chez PSA et Volkswagen, on a plutôt fait le pari de l’hybride rechargeable qui, par son roulage électrique, abaisse la consommation moyenne et dont les tarifs et les puissances très élevés (225 ou 300 chevaux pour la Peugeot 3008 !) dissuadent toute comparaison rationnelle.
Et les hybrides rechargeables ?
Les hybrides rechargeables (plug-in hybrid) ne se distinguent que par une batterie beaucoup plus grosse que l’on recharge sur une prise domestique. De quoi parcourir au moins 50 km en mode 100 % électrique. Très chère – à partir de 40 710 euros pour une Golf GTE et 45 100 euros pour un SUV Peugeot 3008 Hybrid – cette technologie n’est rentable qu’avec de longs trajets quotidiens en mode électrique : idéalement 100 km par jour en rechargeant la batterie de nuit à la maison et en journée au travail. Sans ces recharges, la consommation égale ou dépasse celle d’une équivalente essence.
Quelles aides ?
Les hybrides n’ont plus droit au bonus, mais grâce à leur sobriété, elles échappent au malus sur les émissions de CO2 qui pénalisera, en juin 2021, la plupart des thermiques. Elles sont en revanche éligibles à la prime à la conversion de 3 000 euros, dont ne bénéficieront plus en juin les voitures diesel neuves, ni les voitures essence antérieures à janvier 2011.
Notre sélection de quatre voitures familiales hybrides
Gare aux fausses hybrides !
Dans leurs publicités, certains constructeurs qualifient d’hybrides des voitures dont la rudimentaire assistance électrique repose sur une simple batterie 48 volts associée à un petit moteur-alternateur-démarreur électrique de quelques chevaux. Évolution du système Stop & Start, cette hybridation légère (mild hybrid) n’est qu’une aide au démarrage. Elle réduit un peu la consommation en ville (0,5 à 1 l/100 km), rend le moteur plus souple à très bas régime, mais n’a aucune influence sur les allures routières. Une solution technique de plus en plus répandue et qui ne manque pas d’intérêt par son faible surcoût – 1 000 euros en moyenne – mais ne devrait pas être vendue en tant qu’hybride.