Arrivent les voitures mild hybrid : des hybrides qui n'en sont pas

On les appelle « mild-hybrid », une technologie qui sera de plus en plus courante pour réduire la consommation des voitures à moteur diesel et essence. Mais ne confondez pas une voiture hybride avec une voiture équipée d’un système d’hybridation légère.

Les voitures hybrides sont à la mode. Mais tout ce qui brille n’est pas or, et on ne peut pas non plus qualifier d’hybride tout véhicule qui se targue de cette technologie. Bien sûr, cela dépend de ce qu’on entend par hybride.

Par exemple. Seat appelle hybrides ses voitures fonctionnant au gaz naturel, et Fiat fait de même avec sa gamme GPL. Elles peuvent fonctionner à l’essence ou au gaz, mais bien qu’elles utilisent deux réservoirs séparés pour chaque carburant, elles n’ont qu’un seul moteur. Leur « nom de famille » hybride répond dans ce cas davantage à des raisons commerciales, pour bien montrer qu’elles peuvent bénéficier des mêmes avantages que les voitures hybrides grâce au certificat environnemental de la DGT. Mais ce ne sont pas des hybrides.

Arrive maintenant l’avènement de la technologie « mild-hybrid » (également appelée « hybride léger » ou « semi-hybride »), qui ne peut pas non plus être considérée comme une véritable hybride. Mais attention, votre prochaine voiture pourrait bien être équipée de ce système.

Voiture hybride contre hybride léger ou mild-hybrid

Pour qu’une voiture soit considérée comme 100 % hybride, il ne suffit pas qu’elle dispose d’un moteur électrique – ou de plusieurs – en plus du moteur thermique. Il faut que le moteur électrique soit capable de propulser seul le véhicule grâce à l’énergie électrique stockée dans une batterie haute tension, même pendant une très courte durée.

Lorsque cette batterie n’est rechargée que par le système de récupération d’énergie du véhicule lors des phases de décélération ou de freinage – pendant lesquelles le moteur électrique fonctionne comme générateur –, on parle d’hybrides conventionnels, connus sous le sigle HEV. C’est la configuration, par exemple, des célèbres hybrides de Toyota, comme la Yaris Hybrid, l’Auris Hybrid ou la Rav4 Hybrid.

Si, en plus, la batterie peut être rechargée au moyen d’un chargeur branché sur le réseau électrique, on est en présence d’un hybride rechargeable (PHEV). Dans ce cas, le moteur électrique est plus puissant et l’installation électrique plus complexe, mais ces véhicules peuvent rouler en mode entièrement électrique pendant des périodes plus longues, généralement d’environ 50 km. Un exemple serait la Mitsubishi Outlander PHEV, l’hybride rechargeable la plus vendue sur le marché espagnol.

Alors, qu’est-ce qu’un hybride léger ? Il s’agit de voitures hybrides dans lesquelles le moteur de démarrage peut assurer la fonction d’un petit moteur électrique, fonctionnant comme générateur pour récupérer l’énergie lors des freinages ou de la décélération, mais ne pouvant jamais propulser seul le véhicule. Dans un hybride léger ou « mild-hybrid », l’énergie récupérée par ce moteur de démarrage/générateur sert à alimenter les systèmes auxiliaires du véhicule fonctionnant à l’électricité, comme la climatisation, les lève-vitres électriques, l’autoradio ou l’éclairage, par exemple. Cela décharge ainsi le système électrique conventionnel, composé d’une batterie et d’un alternateur entraîné par le moteur thermique, réduisant d’autant la consommation de carburant. L’image ci-dessus montre le schéma des éléments du système hybride léger 48 volts que Renault équipe la Scénic.

La technologie d’hybridation 48 volts

Les hybrides légers peuvent reposer sur le système électrique traditionnel de 12 volts, ou utiliser les systèmes 48 volts, de plus en plus populaires, plus efficaces et offrant bien plus de possibilités. Tous les constructeurs vont s’orienter vers cette dernière technologie, et il n’est pas exagéré de penser que à court ou moyen terme, pratiquement toutes les voitures qui ne sont ni hybrides ni électriques seront des « mild-hybrid », avec des systèmes de 12 ou 48 volts.

La raison est vite comprise : en termes de consommation homologuée, un hybride léger peut atteindre entre 50 et 60 % de l’avantage qu’offre un hybride complet, mais à un coût bien inférieur.

Audi, par exemple, a fortement misé sur la technologie mild-hybrid : tous les moteurs au lancement de l’Audi A8, ainsi que les nouvelles Audi A6 et Audi A7 Sportback, l’intègrent de série. Pour les moteurs à 4 cylindres, on utilise un système électrique de 12 volts, et pour ceux à six cylindres ou plus, une technologie de 48 volts. Dans le cas de Audi, l’alternateur qui fait office de démarreur s’appelle BAS et est relié au moteur par une courroie. Pour vous donner une idée, sa puissance est de 12 kW, contre 60 kW pour le moteur électrique d’une voiture hybride complète comme l’Toyota Auris.

Ici, le moteur électrique peut assister le moteur thermique, par exemple pour fournir un supplément de puissance au démarrage ou en accélération à fond. Mais il ne propulsera jamais le véhicule seul. Dans sa version la plus complète, à technologie 48 volts, son principal avantage est de permettre au véhicule de rouler en roue libre avec le moteur complètement coupé, à des vitesses comprises entre 55 et 160 km/h, pendant des périodes allant jusqu’à 60 secondes.

L’alimentation électrique de tous les systèmes du véhicule est assurée par le système « mild-hybrid » même avec le moteur à l’arrêt, et l’alternateur/démarreur se charge de redémarrer le moteur rapidement lorsque cela est nécessaire, fonction également assurée par le système start-stop en circulation urbaine. La voiture conserve un démarreur conventionnel à pignon, utilisé dans des situations spécifiques, par exemple lorsque l’huile moteur est froide et qu’un couple de démarrage plus élevé est nécessaire. Vous pouvez voir le fonctionnement de l’ensemble dans la vidéo suivante.

https://www.youtube.com/watch?v=3GTdeh8Ekv8&feature=youtu.be

Les systèmes 48 volts vont s’imposer pour deux raisons face aux systèmes 12 volts. Premièrement, parce qu’ils permettent des phases de roue libre plus longues, ce qui représente une économie de consommation supplémentaire. Deuxièmement, parce qu’ils offrent une puissance de sortie plus élevée, nécessaire dans des voitures dotées de plus en plus de systèmes électriques embarqués, comme les suspensions pilotées, les barres antiroulis actives entraînées par des moteurs électriques, les compresseurs électriques, etc.