Le moteur hybride rechargeable : impact environnemental

1. Les émissions de polluants

Les polluants émis par le moteur plug-in hybride dépendront directement du mode de propulsion utilisé. En mode 100% électrique, on n'émettra aucun polluant. Lorsque le moteur thermique se met en route, on émettra tous les polluants usuels liés à la combustion du carburant.

On retrouvera alors 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 plug-in fonctionne à l'essence, même si cela n'a rien d'obligatoire.

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, rechargeables ou non.

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 à la fois le CO₂ et les polluants locaux, des façons suivantes :

• Le CO₂ : l'énergie électrique étant fournie par le réseau électrique, et non pas par le carburant comme sur un hybride classique, on fera donc des économies en CO₂ en utilisant le moteur électrique ! On y gagnera aussi dans les situations suivantes, même si le moteur thermique est utilisé :
  • 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 brûle 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 si besoin 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 PHEV, 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 !

En d'autres termes, inutile d'utiliser un véhicule plug-in hybride si on ne recharge pas régulièrement sa batterie !

Cette motorisation sera avantageuse d'un point de vue environnemental uniquement si on l'utilise majoritairement pour des trajets qui utilisent le moteur électrique, et qu'on a rechargé la batterie ! A contrario, l'utiliser uniquement pour des longs trajets autoroutiers sera pénalisant pour l'environnement (et la consommation !) : le surpoids des batteries aura vite effacé les gains des 50 premiers kilomètres en 100% électrique...

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.