Voitures hybrides : quelles différences entre les hybrides, micro-hybrides et hybrides rechargeables

L’industrie automobile laisse actuellement un vaste choix d’énergies aux clients, avec des voitures thermiques et des modèles 100 % électriques, ou bien des voitures hybrides pour qui souhaiterait réduire sa consommation de carburant sans encore abandonner complètement le moteur à combustion interne. Mais même au sein de cette catégorie, de nombreuses technologies cohabitent et ne répondent pas du tout aux mêmes usages. Pour savoir quelle voiture hybride vous convient, suivez le guide.

Les hybrides classiques (HEV) : des voitures qui permettent déjà de faire d’importantes économies

Lorsqu’elle a été lancée au Japon en 1997, la Toyota Prius est devenue la première voiture hybride de grande série. Si la cinquième génération du modèle, lancée en 2022, n’est disponible qu’en version hybride rechargeable en Europe, c’est bien avec des motorisations full hybrid (HEV, ou hybrid electric vehicle) que la Prius s’est faite une place sur le marché.

En règle générale, ces voitures hybrides « classiques » sont équipées d’une assez petite batterie, d’environ 1 à 2 kWh, puisque cette dernière ne sert que de tampon. Elle n’est pas rechargeable par l’utilisateur et sa seule source d’énergie est généralement la récupération d’énergie à la décélération. Cela vaut à certains constructeurs de qualifier leurs voitures full hybrid d' »auto-rechargeables », bien que les voitures hybrides rechargeables soient aussi équipées de systèmes de récupération d’énergie.

Cette réserve d’énergie permet d’alimenter un ou plusieurs moteurs électriques, réduisant les sollicitations du moteur à combustion interne. Si les voitures hybrides non rechargeables ne permettent pas de rouler plus de quelques centaines de mètres d’affilée sans l’aide de leur moteur essence, les phases de conduite en électrique peuvent être assez fréquentes, principalement en ville.

Les économies de carburant peuvent déjà être assez importantes avec les voitures full hybrid, surtout lorsque leur développement va plus loin qu’une simple électrification d’un moteur existant. Dans le groupe Toyota notamment, les motorisations hybrides sont basées sur des moteurs à combustion interne à cycle d’Atkinson. Le choix de ce cycle thermodynamique est d’habitude écarté du cahier des charges de nos voitures à cause d’une puissance plus faible, malgré un meilleur rendement, mais ce défaut est compensé à bord des voitures hybrides par l’aide de la partie électrique. Résultat, la consommation des voitures hybrides à cycle d’Atkinson peut être considérablement réduite par rapport à un modèle équivalent à moteur à combustion interne sans hybridation, à cycle de Beau de Rochas, et pas nécessairement exclusivement en ville.

Parmi les autres différences technologiques qui peuvent exister au sein de la catégorie des voitures full hybrid, le fonctionnement de la partie thermique avec celui de la partie électrique peut varier. Il y a d’une part l’hybridation en série, où le moteur essence ne sert que de générateur pour la partie électrique, qui est donc la seule à entraîner les roues. Cette technologie n’est pas si répandue, mais Nissan y fait tout de même confiance avec son système e-POWER. D’autre part, l’hybride parallèle consiste, comme son nom l’indique, à faire travailler le moteur à combustion interne et le moteur électrique en parallèle. Ils peuvent alors chacun entraîner les roues, à leur tour ou simultanément.

Enfin, de nombreuses voitures hybrides modernes sont dites série-parallèle, puisqu’elles permettent certes d’utiliser leur moteur essence en tant que générateur, mais aussi pour entraîner les roues lorsque ce fonctionnement est le plus efficient, sur autoroute par exemple.

Les micro-hybrides (mHEV) : des voitures thermiques à peine électrifiées

Deuxième grande famille des véhicules hybrides, les voitures à hybridation légère (mHEV, ou mild hybrid electric vehicle) reposent sur le même principe que les voitures full hybrid. Elles récupèrent de l’énergie à la décélération et la restituent pour soulager le moteur à combustion interne. Toutefois, cette micro-hybridation est moins poussée, généralement avec une partie électrique d’une tension de 12 V ou 48 V.

C’est notamment cette tension inférieure et plus globalement le dimensionnement de la partie électrique qui différencie les hybrides « classiques » des micro-hybrides, avec une batterie de souvent moins de 1 kWh de capacité, par exemple. Jusqu’à il y a peu de temps, les voitures à hybridation légère étaient par ailleurs incapables de rouler à l’électricité seule, puisqu’elles se contentaient le plus souvent d’un alterno-démarreur. Son rôle peut par exemple être de maintenir le moteur à combustion interne au ralenti, sans injection de carburant. L’expérience de conduite est alors similaire à celle d’une voiture thermique sans hybridation.

Néanmoins, cette différence, qui permettait de faire la distinction entre voitures full hybrid et micro-hybrides, tend à disparaître. Les dernières voitures à hybridation 48 V du groupe Stellantis sont par exemple capables de rouler uniquement à l’aide de leur moteur électrique sur de courtes périodes.

Si une hybridation légère ne permet logiquement pas une économie de carburant aussi importante que les systèmes full hybrid, la juge de paix reste la consommation homologuée des modèles, qui permet de comparer leur efficience. À noter par ailleurs que certains moteurs diesel s’équipent aussi d’une hybridation légère.

Les hybrides rechargeables (PHEV) : le réel compromis entre voiture thermique et électrique

Les voitures hybrides rechargeables (PHEV, ou plug-in hybrid electric vehicle) marquent une différence importante par rapport aux deux précédentes catégories. Elles peuvent en effet être rechargées sur une prise de courant ou sur une borne de recharge. L’essence (ou le diesel pour certains modèles Mercedes) n’est donc pas leur seule énergie en entrée. Il est alors théoriquement possible de conduire une voiture hybride rechargeable sans jamais y mettre une goutte de carburant, ou au contraire sans jamais la recharger, mais il ne s’agit bien-sûr pas de leur raison d’être.

Par rapport aux autres voitures hybrides, les voitures hybrides rechargeables sont équipées d’une batterie beaucoup plus grosse, dont la capacité utile varie d’environ 10 à 30 kWh. Les modèles les plus endurants peuvent atteindre 100 km d’autonomie électrique. Leur motorisation électrique, qui peut compter plusieurs moteurs, par exemple pour offrir quatre roues motrices, est généralement plus puissante que pour les autres voitures hybrides. L’idée est en effet de permettre un roulage en tout électrique sans intervention du moteur thermique, jusqu’à ce que la batterie soit en grande partie déchargée. Après ça, les voitures hybrides rechargeables fonctionnent le plus souvent comme des voitures full hybrid, avec un système de récupération d’énergie à la décélération.

Par ailleurs, le fonctionnement des voitures hybrides rechargeables est en réalité comparable à celui des voitures électriques à prolongateur d’autonomie. Rien ne permet de distinguer précisément ces deux catégories, si ce n’est que les voitures électriques à prolongateur d’autonomie ont généralement une plus grosse batterie et un plus gros moteur électrique, mais un plus petit réservoir d’essence et plus petit moteur à combustion interne. De plus, la plupart des voitures hybrides rechargeables fonctionnent en hybride parallèle ou série-parallèle, alors que les voitures électriques à prolongateur d’autonomie sont le plus souvent des hybrides série, mais il ne s’agit pas d’une règle absolue.

Les voitures hybrides rechargeables, et donc aussi les électriques à prolongateur d’autonomie, profitent d’une fiscalité avantageuse, ce qui n’est pas le cas des hybrides « classiques » et des micro-hybrides, à part un léger abattement sur le malus au poids.

Pour les hybrides rechargeables, s’il n’existe plus de bonus à l’achat, les avantages fiscaux sont encore nombreux, à commencer par des valeurs d’homologation largement sous-évaluées.

Que ce soit pour les clients particuliers (exonération totale ou partielle du malus au CO2 et au poids), les entreprises (exonération totale ou partielle de la TVS) ou pour les constructeurs (rejets de CO2 théoriques qui font baisser la moyenne d’émission des constructeurs au sein des normes CAFE), les voitures hybrides rechargeables profitent d’une niche fiscale très avantageuse. Cela peut pousser certains clients à choisir cette technologie alors même qu’ils n’en ont pas l’usage. Résultat, plusieurs études ont déjà dénoncé des émissions polluantes relativement élevées pour les voitures hybrides rechargeables en conditions réelles, principalement à cause de conducteurs ne rechargeant presque jamais leur véhicule.

Toutefois, bien utilisée, une voiture hybride rechargeable peut permettre de réduire considérablement sa consommation de carburant. Il est par exemple possible d’effectuer ses trajets domicile-travail en tout électrique et d’utiliser seulement occasionnellement la partie thermique pour partir en vacances.

Si toutes les technologies d’hybridation peuvent donc permettre une réduction plus ou moins importante de sa consommation de carburant, il est important de choisir celle qui répond à son besoin. Les voitures hybrides « classiques » et les micro-hybrides ne sont que des voitures thermiques plus sobres en carburant, qui s’utilisent donc de la même façon, alors que les hybrides rechargeables sont des véhicules à deux énergies, entre les voitures thermiques et électriques. Ne jamais les recharger reviendrait à conduire une voiture hybride « classique » alourdie par une batterie beaucoup plus grosse, dont la production a aussi eu un impact environnemental bien plus important.