L'arrivée de l'électricité dans les éléments de traction des véhicules recouvre différents modèles suivant la façon de produire ou de stocker cette électricité à bord. Dans tous les cas les véhicules électriques ont un ou des moteurs électriques qui fournissent l'énergie mécanique nécessaire au véhicule. Ces moteurs peuvent être alimentés par de l'électricité stockée à bord via des batteries ou fabriquée sur le véhicule à partir d'un combustible. Ce combustible peut-être de l'hydrogène associé à une pile à combustible ou de l'essence associé à un alternateur. Plusieurs combinaisons sont donc possibles mais à l'heure actuelle les constructeurs ont opté pour l'approche des batteries.
Véhicules tout électriques…Dans le cas des véhicules ''tout électrique'', les moteurs sont alimentés par des batteries et reliés aux roues motrices. Un ordinateur contrôle, gère et régule la puissance. Une fiche de raccordement au réseau électrique permet le chargement des batteries.
Légende : Chaîne de traction d'un véhicule électrique
Source : Avere-France
…contre véhicules hybridesPour s'affranchir de la problématique du rechargement des batteries, plusieurs constructeurs ont commencé par développer l'association d'un moteur thermique à un moteur électrique, c'est l'hybridation. En fonction des modèles et du mode de répartition choisi par le constructeur, le moteur électrique est plus ou moins sollicité. Dans les véhicules "micro-hybrides" par exemple, le moteur électrique permet seulement d’assister le démarrage de la combustion dans le moteur thermique (système Stop & Start). Ce système permet d’économiser jusqu’à 10% de carburant lorsque le véhicule est utilisé en ville.
Dans les véhicules "mild-hybrid", les capacités du moteur électrique sont élargies et au-delà du rôle Stop & Start, le moteur électrique va aider le moteur thermique à accélérer. Par contre, il n’agit pas directement au niveau des roues. Cette solution permet d'économiser entre 10% et 20% de carburant.
Le moteur électrique a vraiment un rôle important dans les véhicules "full-hybrid" car il est en mesure de propulser les roues. Cette hybridation permet une économie de carburant de 30% à 50%. On distingue alors deux types d’hybridation : l’hybridation série et l’hybridation parallèle.
L’hybridation sérieDans ce cas, le moteur thermique est utilisé pour générer l’électricité nécessaire au fonctionnement du moteur électrique et au chargement de la batterie. Il fonctionne alors comme un groupe électrogène qui permet de recharger la batterie du moteur électrique. Le moteur thermique ne participe donc pas à la traction de la voiture hybride et peut tourner à son régime optimal. La Chevrolet Volt dont la commercialisation a débuté en décembre 2010 aux Etats-Unis fonctionne selon cette technologie.
L’hybridation parallèleAvec l'hybridation parallèle, les moteurs thermique et électrique agissent en parallèle et sont tous deux capables de propulser la voiture. Les mouvements des moteurs thermique et électrique sont donc additionnés mécaniquement. Ces voitures sont capables de fonctionner en tout électrique. La Toyota Prius ou la Nissan Altima fonctionnent sur ce principe. Le moteur électrique aide le moteur thermique lors des accélérations. Il y a alors plusieurs possibilités de fonctionnement pour le véhicule : moteur thermique seul, moteur électrique seul, fonctionnement sur les deux moteurs en même temps. La recharge de la batterie s’effectue de la même manière que pour une hybridation série. En pratique, les constructeurs privilégient ce type d’hybridation.
Plus les recherches et la maîtrise de la technologie progressent, plus l'électricité gagne du terrain. On s'oriente désormais vers des
véhicules hybrides rechargeables (VHR) c'est-à-dire connectables au réseau électrique pour une recharge des batteries, augmentant le rôle alloué au moteur électrique.
Florence Roussel
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