Rapport CAS Technologies competitives - D'Dline 2020

Le véhicule particulier
cycle de combustion sont en cours de développement : le pilotage des pistons
permettant un taux de compression variable (6 % de réduction de consommation) et
l’optimisation de la gestion thermique du moteur (4 % de réduction).
Outre ces trois aspects majeurs, on peut citer les innovations concernant la gestion
de la production et de l’utilisation de l’électricité dans un véhicule thermique : le
développement d’un système de conversion des gaz d’échappement en courant
électrique par effet thermoélectrique (influence minime), l’utilisation d’un alternateur à
haut rendement (2 % de réduction de consommation) et la mise en place d’un
système de gestion de la charge de la batterie (2 % de réduction).
Le downsizing combiné aux autres technologies décrites ci-dessus conduira à une
réduction de la consommation d’un véhicule thermique allant de 20 % à 40 % au
cours de la décennie 2010-2020. À terme, les progrès sur la motorisation thermique
(downsizing et hybridation douce) permettront de réduire les émissions de CO 2
de ces
véhicules pour atteindre environ 50-60 gCO 2
/km 1 . Celles-ci peuvent être encore
réduites de 20 % à 30 % en utilisant un moteur au gaz naturel (GNV) par rapport à un
moteur à essence à allumage commandé. Il est toutefois important de noter que pour
ce type de véhicules, du méthane peut se dégager si la combustion du carburant est
incomplète. Or ce gaz possède un pouvoir radiatif 21 fois plus élevé que celui du CO 2
.
Enfin, pour descendre en deçà de ce seuil d’émissions, il faudra hybrider fortement la
motorisation.
4 Le véhicule hybride thermique-électrique : une variété
d’optimisations possibles selon l’usage choisi
Les innovations concernant les véhicules à motorisations hybrides thermiqueélectrique
porteront sur l’optimisation de la circulation des flux d’énergie entre
moteur thermique, batteries et moteur électrique, en fonction de l’usage visé. En
effet pour un usage urbain, le moteur électrique et les batteries seront davantage mis
en avant, et les constructeurs tenteront en parallèle de minimiser la masse du véhicule
(petit véhicule léger, batteries à fort stockage massique). Le moteur thermique sera de
petite taille et utilisé de manière exceptionnelle pour de longs trajets (prolongateur
d’autonomie). Pour un usage routier, le véhicule sera plus lourd, plus gros, le moteur
thermique sera prépondérant (pour de nombreux véhicules à hybridation « douce »,
« forte » et véhicules hybrides rechargeables). Même si la masse reste un facteur
majeur, son importance est moindre sur ces véhicules, qui pourront embarquer un
poids de batteries plus élevé (jusqu’à 200 kg actuellement 2 ). Évidemment, les deux
cas exposés ici sont des cas extrêmes pour usage routier ou urbain. Tous les choix de
performances du moteur thermique, des batteries et du moteur électrique sont bien
entendu possibles pour des situations mixtes.
Le second secteur d’innovation pour le véhicule hybride à motorisation thermiqueélectrique
concerne le choix des batteries. La batterie nickel-métal-hydrure
(NiMH) est la plus largement utilisée pour ce type de véhicules (à l’exception des
(1) Véhicule à motorisation thermique bénéficiant de downsizing et équipé d’un système stop & start
et d’un récupérateur d’énergie au freinage.
(2) Opel Ampera.
Centre d’analyse stratégique - 255 - Août 2012
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