Être capable de parcourir des centaines de kilomètres sans émissions, plusieurs milliers de mètres ou quasiment aucun, c'est la différence essentielle entre les trois familles de systèmes hybrides présentes sur le marché. Elles sont appelées respectivement hybride rechargeable, hybride complet et hybride léger. La capacité d'être totalement indépendant de l'utilisation d'un moteur à combustion traditionnel, légèrement indépendant ou pas du tout est le seul paramètre objectif pour se repérer dans l'offre des constructeurs, en tenant compte des abréviations conventionnellement utilisées, à savoir PHEV pour plug-in hybrid electric vehicle (hybride rechargeable), HEV pour hybrid electric vehicle (aussi appelé full hybrid ou hybride complet en français) et MHEV pour mild hybrid electric vehicle (hybride léger). Récapitulons les principales différences d'un point de vue technique.
Véhicules électriques hybrides légers (MHEV)
Plusieurs solutions hybrides légères ont été ajoutées aux gammes de véhicules au cours des dernières années. Ces véhicules sont électrifiés par l'ajout d'un moteur électrique au moteur conventionnel pour servir de démarreur et améliorer la puissance de démarrage en fournissant un couple supplémentaire. Techniquement, une solution MHEV n'offre pas une conduite à émissions nulles, mais elle a un impact favorable sur la consommation de carburant et les émissions, même sur les modèles de gamme inférieure qui sont aussi les plus abordables. Le principal avantage d'une solution électrique MHEV est qu'elle peut être facilement adaptée pour être utilisée avec un moteur conventionnel à essence, diesel et bientôt même GPL/gaz naturel.
Le principe est d'ajouter une poussée pour le démarrage et de récupérer l'énergie lors de la décélération ou du freinage. Le véhicule est complété par un système électrique de 12V ou, dans certains cas, mieux encore, par un second système de 48V qui offre une tension quatre fois supérieure. Cela signifie que l'intensité du courant peut être réduite à puissance égale mais aussi que les moteurs électriques peuvent être quatre fois plus puissants. En outre, il est possible de réduire la taille des câbles et d'utiliser de manière plus rationnelle les batteries au lithium dédiées au système hybride, qui sont de toute façon séparées de la batterie 12V classique.
Véhicules électriques hybrides complet (HEV)
Il existe actuellement cinq plateformes HEV différentes, avec des abréviations différentes indiquant des interactions différentes entre les composants. Une erreur courante consiste à définir un véhicule hybride électrique comme un véhicule à "double moteur". En réalité, ces véhicules embarquent un véritable système de production d'énergie capable d'utiliser la force cinétique développée par le moteur à combustion interne pour la traction et de la convertir en énergie électrique pour ensuite l'utiliser pour alimenter un système à double transmission par moteur à induction, qui à son tour est utilisé pour déplacer les roues, exclusivement dans certains cas. En bref, au lieu de mettre le moteur conventionnel au centre de la scène, dans ce système énergétique, il fait partie d'un ensemble complexe qui se dirige depuis plusieurs années vers des solutions de traction électrique plus répandues. Alors que les premiers systèmes électriques HEV reposaient sur un schéma principalement parallèle, l'évolution de la prochaine génération privilégie une traction provenant exclusivement du moteur électrique, seul relié aux roues, le moteur à essence ne servant que de générateur d'énergie fournissant le courant nécessaire à la régulation du flux d'énergie vers les batteries. Entre ces deux extrêmes se situent les véhicules électriques dits HEV série/parallèle, dont le moteur à combustion interne relié aux roues peut également être utilisé exclusivement pour produire du courant électrique. Quoi qu'il en soit, les véhicules électriques hybrides complet sont en plein essor sur tous les marchés et, dans certains cas, ont déjà dépassé les ventes de leurs homologues diesel.
Véhicules électriques hybrides rechargeables (PHEV)
Comment prolonger l'autonomie d'un véhicule hybride sans émissions ? C'est simple. Tout simplement en améliorant sa partie électrique, c'est-à-dire en augmentant la capacité des batteries et en les rechargeant sur le secteur. L'émergence des véhicules électriques hybrides rechargeables peut sembler obéir à un raisonnement linéaire, mais ce n'est pas du tout le cas, ne serait-ce que parce que de nombreux constructeurs automobiles ont délibérément passé l'étape de l'hybride pour se concentrer uniquement sur les VHR. Cela peut signifier qu'ils sont sur des voies techniquement différentes par rapport aux constructeurs qui ont choisi de travailler sur les deux formules. Les véhicules électriques hybrides rechargeables sont expressément conçus pour étendre l'autonomie électrique au-delà des 50 kilomètres, grâce à des packs de batteries qui passent de la capacité moyenne de 1,5 kWh d'un véhicule hybride complet à un maximum de 18,1 kWh. C'est treize fois plus grand, mais aussi plus lourd. Par conséquent, les solutions électriques hybrides rechargeables sont limitées aux véhicules de taille moyenne et grande, ce qui a un impact significatif sur le prix. La logique du logiciel de gestion est également essentielle, car elle doit permettre de passer de la conduite hybride à la conduite électrique lorsque l'on entre dans des zones de circulation restreinte en dehors de la ville. Pour ce faire, la charge de la batterie doit être gérée avec une précision chirurgicale pour être utilisée uniquement là où elle est nécessaire. Enfin, les solutions vraiment plus avancées permettent au moteur à combustion interne de charger la batterie tout en assurant la traction, libérant ainsi le véhicule électrique hybride rechargeable du concept même de recharge, évitant ainsi de devoir s'arrêter aux stations de recharge ou de brancher la voiture au réseau électrique à la maison.
