Dernière modification 05/12/2020

Hybride HEV / PHEV : définition et fonctionnement


Les ingénieurs regorgent d'idées pour ce qui est de concevoir des architectures hybrides. Après avoir vu la plus simple d'entre elles, à savoir le MHEV (hybride léger), nous allons attaquer le coeur du sujet, à savoir les technologies HEV et PHEV.


Ces deux appellations peuvent, me semble-t-il, être regroupées dans une seule et même catégorie. En effet, le PHEV (Plug-in Hybrid) est un HEV avec une batterie plus grosse + une prise externe permettant de la remplir sans avoir à faire tourner le moteur thermique. Car en ce qui concerne la chaîne de traction, ça reste totalement identique ...


Quelques exemples pour que vous compreniez, un HSD de Toyota (l'hybridation la plus connue au monde) existe en version HEV et en PHEV (rechargeable). La première version a un peu moins de 2 kWh (~2 km en tout électrique) et la deuxième a une batterie de 8.8 kWh (~40 km en tout électrique) ainsi qu'une prise de Type 2 pour pouvoir la recharger directement.
Même analogie avec l'E-Tech de Renault. Sur la Clio il est HEV "simple" avec 1.2 kWh et pas de possibilité de recharger. Sur le Captur et Mégane il est fourni cette fois-ci avec une batterie de 9.8 kWh et une prise externe de Type 2 (toutes les hybrides se limitent à du Type 2, pas besoin d'aller jusqu'à du Combo CCS).


Caractéristiques techniques

Quelque soit le type, HEV ou PHEV, on parle donc des mêmes systèmes techniques. Et quand on le calibre gros au niveau batterie on met alors la possibilité de recharger chez soi via une prise (dans le cas contraire la batterie de traction ne serait presque jamais rechargée à fond). Donc PHEV = HEV avec grosse batterie et prise.

HEV              PHEV



Dans tous les cas, on pourra faire avancer la voiture en tout électrique car le moteur électrique est ici connecté directement aux roues (via boîte évidemment, mais le moteur n'est pas sur le chemin comme avec le MHEV).
Au niveau architecture technique, et contrairement au MHEV, il existe tout un tas de montages différents (voir plus bas pour les principaux), et certaines marques en ont conçues des versions sur-mesure pour elles-mêmes : E-Tech de Renault, HSD de Toyota ou encore I-MMD de Mittsubishi.

HEV
Voltage : Elevé / ~200V
Rechargeable : NON
Puissance moteur électrique : De 30 à 80 ch (~)
Conduite électrique : OUI
Surpoids : 30 à 70 kg
Capacité batterie : 1 à 3 kWh



PHEV
(Plug-in / rechargeable)

Voltage : Très Elevé / ~400V
Rechargeable : OUI
Puissance moteur électrique : De 70 à 200 ch (~)
Conduite électrique : OUI
Surpoids : 100 à 500 kg
Capacité batterie : 7 à 30 kWh

Plusieurs technologies

Comme déjà mentionné, il existe tout un tas de technologies et dispositions, voyons les principales :


Quand la boîte est électrifiée, c'est en général des systèmes propriétaires (E-Tech ou encore i-MMD)

On peut aussi n'avoir que le train arrière électrifié (ex : modèles transversaux chez BMW/Mini) ou même de l'hybride sur l'avant et de l'électrique sur l'arrière (ex : RAV4 HSD 4X4 et HYbrid4 de PSA fourni par Aisin, comme pour le RAV4 d'ailleurs)

Avantages / inconvénients HEV

Voici les avantages :

  • Surpoids qui reste modéré (et donc surcoût aussi)
  • Possibilité d'obtenir de très bon scores de consommation dans les contextes difficiles principalement : bouchons

Les inconvénients :

  • Roulage en 100% électrique limité à quelques centaines de mètres
  • Fiabilité moindre que sur un MHEV, avec des frais bien plus élevés à la clé. Une panne du système hybride peut aussi immobiliser l'auto contrairement à du 48V (MHEV) qui généralement n'empêche pas la voiture de continuer sa vie sans lui.
  • Circuit haute tension présentant un danger et une complexité en ce qui concerne certaines opérations de maintenance et réparations chez le mécanicien du coin (d'autant plus sur PHEV)

Avantages / inconvénients PHEV


Voici les avantages :

  • Possibilité de rouler 95% du temps en électrique (trajets quotidiens avec recharge tous les soirs)
  • Certains véhicules proposent 100 km d'autonomie en tout électrique
  • Puissance généreuse du moteur électrique qui permet quasi systématiquement un roulage jusqu'à 130 km/h

Les inconvénients

  • Très cher à l'achat
  • Surpoids colossal : perte de dynamisme et consommation très élevée une fois la  batterie à plat
  • Nécessité de recharger à la prise murale tous les jours pour profiter de l'intérêt du dispositif (pas évident pour un citadin vivant en appartement)
  • Encombrement qui réduit presque systématiquement la capacité de coffre
  • Fiabilité moins pérenne que sur du 100% thermique ou du 100% électrique
  • Panne potentiellement très très onéreuse ...
  • Perte de valeur potentielle encore plus vertigineuse que sur des thermiques classiques


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Dernier commentaire posté :


Par Ralos (Date : 2021-11-15 22:29:09)

Analyse intéressant mais qui omet de mentionner i) l'intérêt premier de l'électrique, éviter de polluer les centres villes et cette effet sur la santé peut mériter des émissions CO2 un peu plus élevées sur la durée (et à relativiser: dans mon cas je suis à 6.7l/100km en PEHV sur 6000km dont 4500 d'autoroute, ce chiffre baisse à chaque trajet boulot et va surement encore se rapprocher des 6L puisque les longs trajets vacances à près de 8.5-9L/100 sont derrière moi, et en face de ces 6L/100 l'hybride classique du même modèle serait selon les sources indépendantes vers 5.5L et à mon avis c'est vraiment dans le meilleur des cas. ii) puisqu'un PEHV permet de tourner en électrique en ville tout en faisant de la longue distance sans contrainte disons de ravitaillement, c'est donc un 2-en-1 car la plupart d'entre nous ne peut pas se payer deux voitures non plus! et iii) pas de le stress de trouver une borne c'est un jeu plus une obligation...

Il y a 1 réaction(s) sur ce commentaire :

  • Par Admin ADMINISTRATEUR DU SITE (2021-11-16 10:07:44) : Vos arguments sont en effet plus que recevables ...
    I) pas faux, mais au final il faut distinguer CO2 de particules fines et NOx ... Et le CO2 est bien plus destructeurs que les deux autres (on le verra probablement de notre vivant, et ce sera affreux et angoissant de voir le climat devenir hostile, ce qu'on peut ressentir lors des phases de canicules intenses), on ne peut donc pas vraiment tolérer un bilan CO2 qui serait supérieur. Les particules fines et NOx disparaissent assez vite

    II) C'est un deux en un qui cumule un peu les inconvénients des deux technologies ... Sans vouloir voir le verre à moitié vide bien entendu !
    Côté électrique on doit toujours se recharger (batterie riquiqui) et niveau coût on se prend en pleine poire l'entretien du thermique et le coût du carburant. Les bornes de recharge sont désormais assez nombreuses et cette problématique est désormais en voie de disparition.

    III) Pas de stress à devoir payer le carburant et de tomber en panne avec l'électrique. Chacune des technologies a ses "anti-stress".

    Encore une fois j'ai tendance à nuancer ce que vous dites mais au fond je suis quand même assez d'accord avec vos arguments ;-)

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