Le moteur hybride : impact environnemental

1. Les émissions de polluants

Puisque le véhicule hybride classique puise toute son énergie dans le carburant, il émettra donc tous les polluants usuels liés au moteur thermique qui le propulse.

On retrouvera donc à la sortie du pot d'échappement les mêmes polluants qu'avec les moteurs thermiques simples :

• Les NOx (ou oxydes d'azote)
• Le CO (ou monoxyde de carbone)
• Les HC (ou hydrocarbures non/mal brulés)
• Les particules (ou suies)

Généralement, le moteur thermique du véhicule hybride classique fonctionne à l'essence, bien qu'on ait vu quelques modèles combiner Diesel et électricité.

Dans le cas de l'essence, on retrouvera la présence d'un catalyseur trois-voies en sortie du moteur thermique, qui agira sur les émissions de NOx, HC et CO. La présence d'un filtre à particules sera également obligatoire dans le cas d'une technologie à injection directe.

La complexité croissante du moteur Diesel et surtout de son système de post-traitement, ainsi que son coût, expliquent qu'il ne soit pratiquement plus utilisé sur les véhicules hybrides.

2. Hybridation : ce qu'on y gagne

L'hybridation du véhicule présente plusieurs avantages en termes de pollution atmosphérique ! La présence du moteur électrique permet de réduire un peu à la fois le CO₂ et les polluants locaux, des façons suivantes :

• Le CO₂ : on pourrait croire que le fait de rouler en électrique réduit directement l'impact CO₂ du véhicule. Mais il ne faut pas oublier qu'à chaque fois qu'on vide la batterie, c'est le moteur thermique qui va la recharger ! L'économie en CO₂ est donc plus subtile :
  • La récupération d'électricité lors des phases de freinage permet d'éviter la perte usuelle d'énergie sous forme de chaleur dans les freins : le rendement énergétique global du véhicule est ainsi amélioré.
  • Le moteur thermique a un rendement variable, en fonction de nombreux paramètres, comme son régime, sa charge, sa température... En d'autres termes, cela veut dire qu'il émet plus ou moins de CO₂ selon les conditions dans lesquelles il brule le carburant.
    Dans le cas d'un moteur thermique classique, on n'a pas le choix : le moteur doit fournir l'énergie aux roues en toutes circonstances, il ne peut pas s'arrêter d'un coup sous prétexte qu'il n'est pas dans les conditions optimales ! Alors, qu'avec une architecture hybride... il peut !
    Autant que possible, le véhicule hybride va donc éviter d'utiliser son moteur thermique dans les zones de faible rendement (par exemple en ville), et recharger la batterie dans les conditions de rendement optimal (par exemple sur route de campagne) ! Ceci va globalement réduire les émissions de CO₂ du véhicule.
• Les autres polluants : de la même facon que pour le CO₂, le moteur thermique émet plus ou moins de polluants selon les conditions dans lesquelles il est utilisé. La présence du moteur électrique permettra donc de moins utiliser le moteur thermique dans les situations les moins favorables, par exemple en ville : les accélérations et freinages incessants, habituellement critiques pour les émissions de polluants, se feront en mode 100% électrique. Ca tombe bien, puisque c'est aussi en milieu urbain que les fortes concentrations de polluants représentent un réel souci pour la santé !

3. Hybridation : ce qu'on peut y perdre

Si l'association d'un moteur thermique et d'un moteur électrique permettent de réduire les émissions de polluants dans certaines situations, c'est à une condition fondamentale : il doit y avoir de l'énergie stockée dans la batterie !

Le système hybride et la batterie représentent un surpoids important pour le véhicule : si la batterie est vide, il faut tout de même la porter ! Et cela représente une surcharge non-négligeable pour le moteur thermique. En d'autres termes : des émissions de polluants (CO₂ et polluants locaux) plus importants !

Imaginons par exemple un véhicule hybride, dont la batterie est vide, qui roule en ville dans les embouteillages : en plus de remplir sa fonction habituelle de déplacer le véhicule, le moteur thermique devra aussi :

• Déplacer la batterie et tout le système hybride (on parle de plusieurs centaines de kilos !)
• Eventuellement fournir encore plus d'énergie pour recharger la batterie !

Sur le long terme, un véhicule hybride classique qui ne roulerait qu'en ville, dans des conditions plutot embouteillées, finirait par polluer plus qu'un véhicule non hybride !

On comprend ainsi que le véhicule hybride atteindra vite ses limites si on ne lui permet pas de recharger sa batterie dans de bonnes conditions ! Cette motorisation sera avantageuse d'un point de vue environnemental uniquement si on adopte un profil de roulage assez varié pour alterner les phases 100% électrique et recharge de batterie !

C'est d'ailleurs pour cela que les chauffeurs de taxis en sont friands ! En plus d'une usure réduite du moteur thermique, leurs profils de conduite variés et intensifs en font des utilisateurs adaptés pour ce type de motorisation !

On pourra également noter que la fabrication du système hybride et de la batterie aura un coût environnemental plus important que pour un moteur thermique simple.