La technologie hybride rechargeable a profondément évoluée au cours des dix dernières années au point d'afficher des autonomies électriques supérieures à celles des premiers véhicules électriques à batterie.

L'autonomie électrique d'un véhicule hybride rechargeable dépend de la capacité de sa batterie haute tension.

La batterie de traction d'une voiture hybride rechargeable est un réservoir d'énergie électrique. Elle se compose d'éléments similaires à ceux d'un téléphone mobile, incluant des métaux tels que le cuivre, le cobalt et le lithium, ainsi que divers composants chimiques et électroniques. La capacité d'une batterie se mesure en kWh.

Une batterie haute tension de véhicule hybride rechargeable pèse plusieurs centaines de kilogrammes.

A l'origine, la technologie hybride rechargeable se limitait à quelques dizaines de kilomètres en mode électrique avant de basculer sur le moteur thermique.

TECHNOLOGIE

Une voiture hybride rechargeable, appelée Plug-in Hybrid (PHEV), associe un moteur thermique (souvent à essence) à un moteur électrique, alimenté par une batterie haute tension de haute capacité. Tout comme sur une voiture hybride, la batterie haute tension récupère de l'énergie lors des freinages et des décélérations. Contrairement à une voiture hybride, la batterie haute tension se recharge sur une prise électrique domestique ou sur une borne de recharge publique.

Une voiture hybride rechargeable est en mesure de parcourir plusieurs dizaines de kilomètres en mode électrique avant d'être entraînée automatiquement par le moteur thermique.

Comment fonctionne une voiture hybride rechargeable ?

Le mode de fonctionnement d'une voiture hybride rechargeable repose sur plusieurs principes :

- Alternance entre les motorisations : la voiture démarre généralement en mode électrique. Lorsque l'autonomie de la batterie diminue ou qu'une puissance supplémentaire est nécessaire, le moteur thermique prend le relais. Les deux moteurs peuvent fonctionner conjointement.

- Recharge de la batterie : la batterie peut être branchée sur une prise électrique domestique ou sur une borne électrique pour être rechargée. En complément, la batterie se recharge également via :

--> Récupération d'énergie au freinage : l'énergie cinétique est convertie pour recharger la batterie, grâce au moteur électrique qui se transforme en générateur, lorsque le conducteur freine.
--> Récupération d'énergie lors des décélérations : le moteur électrique reproduit l'effet d'un frein moteur, transformant l'énergie cinétique en électricité pour recharger la batterie, sans nécessiter l'intervention des freins mécaniques, lorsque l'accélérateur est relâché.
--> Recharge via le moteur thermique : le moteur thermique peut produire de l'électricité pour recharger la batterie, soit automatiquement, soit lorsque le conducteur sélectionne le mode de conduite spécifique "Recharge".

Certains modèles permettent de choisir entre différents modes :

- Mode électrique.
- Mode hybride.
- Mode thermique.

LES VEHICULES HYBRIDES RECHARGEABLES PRECURSEURS

Alimentée par un moteur thermique et deux moteurs électriques, la BYD F3DM a été la première voiture hybride rechargeable produite en série. Lancée en décembre 2008 en Chine, elle sera remplacée, en Chine, par la BYD Qin en décembre 2013.

Dévoilé en 2013, le Mitsubishi Outlander PHEV a été l'un des premiers véhicules hybrides rechargeables en Europe. La technologie électrique hybride rechargeable du Mitsubishi Outlander PHEV reposait sur un bloc thermique et deux blocs électriques. Le crossover Mitsubishi à transmission intégrale disposait d'une architecture de véhicule électrique (pilotage électronique, absence de transmission, etc.). Le crossover tout terrain hybride rechargeable, doté d'une transmission intégrale, était capable de circuler en mode électrique sur 52 kilomètres à une vitesse de moins de 120 km/h et affichait une autonomie totale de 824 kilomètres grâce à son moteur thermique.

Lancé en 2013, le Volvo V60 Hybride Diesel Rechargeable a été le premier véhicule hybride diesel rechargeable au monde. Le break hybride diesel rechargeable Volvo était capable de parcourir 50 km en mode électrique (jusqu'à une vitesse maximum de 120 km/h) et 900 km au total en fonctionnement hybride. Les roues avant du V60 Hybride Diesel Rechargeable étaient entraînées par un moteur 5 cylindres 2.4 litres turbodiesel délivrant une puissance maximum de 215 chevaux et un couple de 440 Nm. L'essieu arrière était entraîné par un moteur électrique de 70 ch. Une batterie lithium-ion de 11,2 kW/h, rechargeable sur une prise domestique classique de 230 V, alimentait le moteur électrique. On retrouve désormais les voitures d'occasion de chez Volvo Hybride Diesel Rechargeable sur le marché de l'occasion.

L'AUTONOMIE ELECTRIQUE DES VEHICULES HYBRIDES RECHARGEABLES EN 2026

Depuis, 2008, l'autonomie électrique des véhicules hybrides rechargeables progresse régulièrement.

Après s'être rapprochée des 100 kilomètres, l'autonomie des derniers véhicules électriques a largement franchi le seuil symbolique des 100 kilomètres.

Une Volkswagen Golf 1.5 eHybrid 204 ch DSG6 affiche une autonomie WLTP de 137-144 kilomètres (WLTP) et la batterie haute tension de type Lithium-ion d'une capacité nominale brute/nette de 25,7 kWh / 19,7 kWh supporte la charge rapide en courant continu. Le temps de charge de 10 à 80% est d'environ 26 min sur une borne DC de 50 kW.

Le SUV hydride rechargeable du segment D Lynk & Co 08 redéfinit la notion d'hybride rechargeable avec une autonomie électrique (WLTP) de 200 kilomètres et une recharge rapide en courant continu. La consommation d'énergie et l'autonomie en conditions réelles varient en fonction du comportement de conduite, de l'état des routes, de la météo, de la température et d'autres facteurs externes.

On retrouve cette technologie dans le SUV hybride rechargeable Volvo XC70 à longue autonomie. Les SUV hybrides et électriques de chez Volvo XC70 sont déjà commercialisés en Chine.

LES AVANTAGES DE LA TECHNOLOGIE HYBRIDE RECHARGEABLE A LONGUE AUTONOMIE

La technologie hybride rechargeable à longue autonomie est idéale pour des trajets urbains et péri-urbains réguliers avec un point de recharge à domicile, permettant de rouler majoritairement en électrique.

Grâce à une batterie de grande capacité, il est possible de circuler quotidiennement en électrique sur plusieurs dizaines de kilomètres, sans consommer d'essence. Les trajets domicile-travail, les courses et les déplacements urbains se font sans émissions locales, avec une économie de carburant sur la durée. La présence d'un moteur thermique permet d'effectuer des parcours de plusieurs centaines de kilomètres, sans aucune inquiétude liée à l'autonomie et à la disponibilité d'une infrastructure de recharge électrique en itinérance.

LES LIMITES DE LA TECHNOLOGIE HYBRIDE RECHARGEABLE A LONGUE AUTONOMIE

Le prix d'achat d'un véhicule hybride rechargeable est plus élevé que celui d'un véhicule hybride et la masse du véhicule augmente du fait du poids de la batterie haute tension (plusieurs centaines de kilogrammes).

Le poids additionnel de la batterie entraîne une consommation électrique additionnelle permanente.

Lorsque la batterie haute tension est vide et que la recharge de la batterie n'est pas réalisée régulièrement, la consommation est supérieure à celle d'un véhicule hybride.

L'intérêt du véhicule hybride rechargeable est lié à la discipline de recharge électrique de la batterie haute tension. Sans recharges régulières (quasi-quotidiennes), le potentiel énergétique de la technologie est sous-exploité.

LES USAGES QUI MAXIMISENT LES AVANTAGES DES VEHICULES HYBRIDES RECHARGEABLES

- Trajets urbains et péri-urbains réguliers et fréquents

Il est possible de rouler exclusivement en électrique.

- Longs trajets réguliers et fréquents

Il est possible de s'affranchir de la recharge de la batterie ou de certains arrêts recharge lors de longs trajets en l'absence d'une infrastructure de recharge.

La technologie hybride rechargeable n'est pertinente qu'à la condition de disposer d'une prise électrique renforcée ou d'une borne de recharge à domicile (ou sur son lieu de travail). La recharge quotidienne de la batterie permet de maximiser les kilomètres parcourus en mode électrique et de rentabiliser en partie le prix d'achat du véhicule. Sans un accès simple à la recharge électrique, l'hybride rechargeable n'est pas un choix pertinent.

Une voiture hybride rechargeable conduite avec une batterie haute tension déchargée affiche une surconsommation de carburant et des émissions de CO2 en hausse.

Selon l'analyse de Transport & Environnement (T&E), une voiture hybride rechargeable récente affiche une consommation réelle moyenne de 5,9 litres aux 100 km. La consommation réelle de carburant des véhicules hybrides rechargeables conduit leurs conducteurs à payer en moyenne 500 euros de plus par an, par rapport à la consommation théorique de la norme WLTP.

En analysant les données collectées par l'Agence européenne de l'environnement (AEE) via les capteurs embarqués (OBFCM) de 800 000 véhicules hybrides rechargeables immatriculés entre 2021 et 2023, Transport & Environnement (T&E) constate que les consommations moyennes des véhicules hybrides rechargeables immatriculés sont de 5,9 litres aux 100 km, loin des 1,5 litre 100 km prévus par la norme WLTP. Cette surconsommation de carburant s'explique par le fait que les conducteurs de véhicules hybrides rechargeables financés par des entreprises roulent souvent avec une batterie déchargée, ce qui alourdit la facture à la pompe.

Conduits en mode "électrique", les véhicules hybrides rechargeables consomment environ 3 litres aux 100 km en moyenne et émettent 68 g de CO2 au km. Le moteur électrique des voitures hybrides rechargeables est trop peu puissant pour maintenir des vitesses élevées ou grimper une pente. Dans ces cas-là, le moteur thermique vient en appui. En moyenne, selon les données de l'Agence européenne pour l'environnement (AEE), le moteur thermique fournit de l'énergie pendant près d'un tiers de la distance parcourue en mode électrique.