Les véhicules hybrides, un compromis incontournable avant l électromobilité.

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1 Les véhicules hybrides, un compromis incontournable avant l électromobilité. Laboratoire Transport et Environnement R. Trigui INRETS-LTE Réseau National MEGEVH Journée RAE. 21 septembre 2010

2 Les différents véhicules carburant Moteur thermique TM Vehicule thermique: - pollution - Faible rendement SSE PE Machine électrique Vehicule Electrique: - Charge lente - Faible autonomie SSE Carburant PE Moteur thermique Machine électrique TM Vehicule Hybride: - avantage des deux technologies - Coût additionnel - Commande complexe 2

3 Le besoin de mobilité Trajet journalier> 60 km Valeurs moyennes des Trajets journaliers en Europe en % 30% 50% 20 km < Trajet Journalier< 60 km Trajet Journalier < 20 km Autonomie d un VE nouvelle génération= 100 à 160 km Usage des VE possible 3

4 Mais : Plusieurs questions restent à résoudre Le bilan économique - Evolution du coût des batteries? - Le prix futur de l électricité? - Infrastructure de recharge Nouvelles habitudes de déplacement - La disponibilité de la recharge? - Choisir d autres moyens? Bilan Environmental - Emission CO2 du puits à la roue? - Analyse de cycle de vie? - Disponibilité des matériaux, extraction (Lithium)? 4 4

5 Véhicule hybride : Principe général Produits de dégradation Transformateur irréversible Réservoir d'énergie Système de couplage Grande autonomie Optimisation Transfo. réversible Stockage d'énergie Recharge Éventuelle (VHR) Fonctionnement sans émissions locales de polluants possible 5

6 Un peu d histoire En 1898 en Autriche Ferdinand Porsche réalise les premiers véhicules hybrides électriques (architecture série) 6

7 Niveaux d hybridations Micro-hybrid : Le moteur électrique sert uniquement à démarrer le moteur thermique après chaque arrêt (fonction stop & start).il peut aussi faire de la récupération au freinage. C3 SS Audi BMW Mercedes Honda Insight 101 gco2/km ~23000 E 2000 E Bonus Mild-hybrid : En plus des fonctions précédentes, le moteur électrique assiste le moteur thermique dans des phases d accélération (fonction boost) Full-hybrid : Le moteur électrique est également capable d assurer seul la propulsion du véhicule (mode tout électrique ou ZEV). ZEV = Zero Emission Vehicle Toyota Prius III 90 g CO2/km ~26000 E 2000 E Bonus

8 Taux d hybridation et gains de CO2 Emission de CO2 en utilisation 5 % VHR Charge décroissante 10 % 10 % 20 % 30 % 40 % Increasing cost TH VTH Micro Hyb. Mild Hyb. Full Hyb. Prolong. autonomie VE 8

9 Emission CO2 en g/km Emission de CO2 selon l usage. Positionnement de la Prius selon sa version EVALVH ADEME INRETS IFP ARMINES GREEN véhicules essence (catalyse 3V) IFP/COMP_CAT3V.xls 220 Avg Prius J 100 Prius I Prius II Prius III Urbain NEDC Route Autoroute Annonce Toyota pour la Prius rechargeable : 60g CO2/km 9

10 CO2 emission value in g/km Prius 03 Diesel COMPAR_CO2_VEH Emission de CO2 comparée Prius II vs Laguna Diesel EVALVH ADEME Prius INRETS IFP ARMINES GREEN 200 To be confirmed with on going tests % 29 % 29 % 4 % Urban EEC Road Motorway Average driving speed 10

11 Ou sont les véhicules hybrides? 11

12 Quels véhicules hybrides? Hybrid Vehicle Sales in the U.S., source EERE 12

13 Prochaine étape : le véhicule hybride rechargeable : carburant SSE MT ME EP Machine électrique VE à prolongateur D autonomie -SSE haute énergie (>10 kwh) +GE pour autonomie - Hybride série - usage plutôt urbain SSE Carburant PE Moteur Thermique MT Machine électrique VHR : -SSE moyenne énergie (< 5 kwh ~ 20 km) -VHP + chargeur - Usage mixte 13

14 Conclusion : Hybridation philosophie 1+1>2 : tirer la meilleure partie de chaque constituant Travaux d Optimisation : - Meilleure architecture adaptée à chaque usage - Pour chaque architecture/usage meilleur dimensionnement des composants (optimiser le côut) - Gestion de l énergie inteligente et adaptative Hybridation du système de stockage pour le VE Les véhicules à PAC seront aussi hybrides Hybridation progressive 14 14