Un véhicule électrique hybride (VHE) est un type de véhicule hybride qui combine un système de moteur à combustion interne classique (ICE) avec un système de propulsion électrique (groupe motopropulseur de véhicule hybride). La présence du groupe motopropulseur électrique est censée générer une meilleure économie de carburant qu’un véhicule classique ou de meilleures performances. Il existe une variété de types de VHE, et le degré de leur fonctionnement en tant que véhicule électrique (VE) varie également. La forme la plus courante de VHE est la voiture électrique hybride, bien qu’il existe également des camions électriques hybrides (camionnettes et tracteurs) et des autobus.
Les véhicules hybrides modernes utilisent des technologies améliorant l’efficacité, telles que les freins à récupération qui convertissent l’énergie cinétique du véhicule en énergie électrique, qui est stockée dans une batterie ou un supercondensateur. Certaines variétés de VHE utilisent leur moteur à combustion interne pour produire de l’électricité en faisant tourner un générateur électrique pour recharger leurs batteries ou pour alimenter directement les moteurs d’entraînement électriques; cette combinaison s’appelle un moteur-générateur. De nombreux véhicules hybrides réduisent les émissions inutilisées en arrêtant l’ICE au ralenti et en le redémarrant au besoin. c’est ce qu’on appelle un système start-stop. Une ICE hybride produit moins d’émissions de son ICE qu’une voiture à essence de taille comparable, car le moteur à essence d’un VHE est généralement plus petit qu’un véhicule à essence de taille comparable, qui consomme de l’essence pure. S’il n’est pas utilisé pour conduire directement la voiture, il peut être adapté fonctionner à l’efficacité maximale, ce qui améliore encore l’économie de carburant. (Le gaz naturel et le propane produisent moins d’émissions.)
Classification
Types de groupe motopropulseur
Les véhicules électriques hybrides peuvent être classés en fonction du mode d’alimentation du groupe motopropulseur:
En mode hybride parallèle, l’ICE et le moteur électrique sont tous deux connectés à la transmission mécanique et peuvent simultanément transmettre de l’énergie pour entraîner les roues, généralement par l’intermédiaire d’une transmission conventionnelle. Le système d’assistance au moteur intégré (IMA) de Honda, que l’on trouve dans les modèles Insight, Civic, Accord, ainsi que le système Alternateur / Démarreur GM Belted (hybride BAS) présent dans les hybrides Chevrolet Malibu, sont des exemples d’hybrides parallèles en production. Le moteur à combustion interne de nombreux hybrides parallèles peut également servir de générateur pour une recharge supplémentaire. Depuis 2013, les hybrides parallèles commercialisés utilisent un moteur à combustion intégrale avec un seul moteur électrique (<20 kW) et une petite batterie, car le moteur électrique est conçu pour compléter le moteur principal et ne pas constituer l'unique source de puissance motrice. dès le lancement. Mais après 2015, des hybrides parallèles de plus de 50 kW sont disponibles, permettant une conduite électrique à accélération modérée. Les hybrides parallèles sont plus efficaces que les véhicules non hybrides comparables, en particulier dans les conditions de circulation en zone urbaine où le moteur électrique est autorisé à contribuer, et lors de la conduite sur autoroute. Dans les séries hybrides, seul le moteur électrique entraîne la transmission, et un ICE plus petit (également appelé prolongateur d'autonomie) fonctionne en tant que générateur pour alimenter le moteur électrique ou recharger les batteries. Ils ont aussi généralement une batterie plus grande que les hybrides parallèles, ce qui les rend plus chers. Une fois que les batteries sont faibles, le petit moteur à combustion peut générer à tout moment de l'énergie avec ses réglages optimaux, ce qui les rend plus efficaces en conduite urbaine intensive. Les hybrides à division de puissance présentent les avantages d’une combinaison de caractéristiques en série et en parallèle. En conséquence, ils sont globalement plus efficaces, car les hybrides de série ont tendance à être plus efficaces à basse vitesse et les systèmes parallèles plus efficaces à haute vitesse; Cependant, le coût d'un hybride à répartition de puissance est supérieur à un parallèle pur. Parmi les groupes propulseurs hybrides à répartition de puissance (appelés par certains "parallèles en série"), citons les modèles 2007 de Ford, General Motors, Lexus, Nissan et Toyota. Dans chacun des hybrides ci-dessus, il est courant d'utiliser le freinage par récupération pour recharger les batteries. Types par degré d'hybridation Full hybride, parfois appelé hybride puissant, est un véhicule qui ne peut fonctionner que sur un moteur à combustion, sur un moteur électrique ou sur une combinaison des deux. Le système hybride de Ford, les technologies hybride Synergy Drive de Toyota et hybride bimode à deux modes de General Motors / Chrysler sont des systèmes entièrement hybrides. La Toyota Prius, la Ford Escape Hybrid et la Ford Fusion Hybrid sont des exemples de véhicules hybrides, dans la mesure où ces voitures peuvent être déplacées avec une batterie uniquement. Une grande batterie haute capacité est nécessaire pour un fonctionnement uniquement sur batterie. Ces véhicules ont une voie de puissance divisée permettant une plus grande flexibilité dans la chaîne cinématique en interconvertissant les forces mécaniques et électriques, à un coût parfois élevé en complexité. Le système hybride léger est un véhicule qui ne peut pas être conduit uniquement avec son moteur électrique, car le moteur électrique n’a pas assez de puissance pour propulser le véhicule seul. Les hybrides légers n'incluent que certaines des caractéristiques de la technologie hybride et permettent généralement des économies de consommation de carburant limitées: jusqu'à 15% en conduite urbaine et entre 8 et 10% du cycle total. Un hybride léger est essentiellement un véhicule classique avec un moteur de démarrage surdimensionné, permettant d'éteindre le moteur lorsque la voiture roule, freine ou est arrêtée, tout en redémarrant rapidement et proprement. Le moteur est souvent monté entre le moteur et la transmission, prenant la place du convertisseur de couple, et sert à fournir une énergie de propulsion supplémentaire lors de l’accélération. Les accessoires peuvent continuer à fonctionner sur le courant électrique alors que le moteur à essence est éteint et, comme dans d'autres conceptions hybrides, le moteur est utilisé pour le freinage par récupération afin de récupérer de l'énergie. Comparativement aux hybrides complets, les hybrides légers ont des batteries plus petites et un moteur / générateur plus petit et plus faible, ce qui permet aux fabricants de réduire les coûts et le poids. Les premiers hybrides de Honda, y compris la première génération, ont utilisé cette conception, tirant parti de leur réputation pour la conception de petits moteurs à essence efficaces; leur système est appelé Integrated Motor Assist (IMA). À partir de la Civic Hybrid 2006, le système IMA peut désormais propulser le véhicule uniquement à l'énergie électrique pendant une vitesse de croisière moyenne. Un autre exemple est la Chevrolet Silverado Hybrid 2005-2007, une camionnette pleine grandeur. Chevrolet a pu améliorer de 10% l'efficacité énergétique du Silverado en arrêtant et en redémarrant le moteur à la demande et en utilisant le freinage par récupération. General Motors a également utilisé sa technologie BAS hybride douce dans d'autres modèles tels que la Saturn Vue Green Line, la Saturn Aura Greenline et la Malibu Hybrid. Hybrides rechargeables (PHEV) Un véhicule électrique hybride rechargeable (PHEV), également appelé hybride rechargeable, est un véhicule électrique hybride doté de batteries rechargeables pouvant être rechargé complètement en connectant une prise à une source d'alimentation électrique externe. Un véhicule hybride hybride électrique partage les caractéristiques d'un véhicule électrique hybride conventionnel, doté d'un moteur électrique et d'un moteur à combustion interne; et d'un véhicule tout électrique, muni également d'une fiche pour le raccordement au réseau électrique. Les véhicules électriques hybrides hybrides ont une autonomie 100% électrique bien plus large que les hybrides essence-électricité classiques, et éliminent «l’anxiété d'autonomie» associée aux véhicules 100% électriques, car le moteur à combustion fonctionne en secours lorsque les batteries sont épuisées. Le fabricant de batteries et fabricant d'automobiles chinois BYD Auto a publié le 15 décembre 2008 la F3DM PHEV-62 (PHEV-100 km) sur le marché de la flotte chinoise, au prix de 149 800 yuans (22 000 USD). General Motors a lancé le plug-in Chevrolet Volt Series 2011 en décembre 2010. À l'époque, la Volt avait remplacé la Toyota Prius, considérée comme la voiture la plus économe en carburant vendue aux États-Unis. Depuis décembre 2016, la famille Volt / Ampera est la voiture hybride plug-in la plus vendue au monde, avec des ventes mondiales d'environ 134 500 unités depuis sa création, dont plus de 10 000 Opel / Vauxhall Amperas vendues en Europe. La Mitsubishi Outlander P-HEV occupe la deuxième place avec environ 119 500 unités livrées dans le monde entier. Troisièmement, la Toyota Prius hybride rechargeable avec des ventes mondiales cumulées de 79 300 unités à la fin de janvier 2017. Avantages d'efficacité Un moteur à combustion interne peut être caractérisé comme suit: L'énergie chimique du carburant est d'abord partiellement convertie en chaleur. Une partie de la chaleur est convertie en énergie mécanique (rotation du vilebrequin) et utilisée pour la propulsion. La majeure partie de l'énergie primaire est libérée dans l'eau de refroidissement et les gaz d'échappement. L'efficacité d'un moteur à essence est à la vitesse maximale et la capacité maximale d'environ 37%. Il est fortement dépendant de la charge à une vitesse donnée - le plus élevé juste au-dessous de la pleine charge, tombant à zéro à zéro. Cela signifie qu'en fonctionnement à charge partielle, lorsque les quantités d'essence sont faibles, les moteurs à essence ont un faible rendement. Dans Marx sont donnés pour les véhicules avec moteur à combustion interne une efficacité de 20%. Le chargement partiel et le ralenti du moteur à combustion interne sont courants en ville et peuvent être largement évités dans les véhicules électriques hybrides. Le brûleur peut maintenant être utilisé plus fréquemment et plus longtemps à forte charge avec un rendement favorable. L’énergie excédentaire qui en résulte est utilisée par un générateur pour charger la batterie. Pendant l'accélération, le moteur à combustion et le moteur électrique peuvent fonctionner ensemble. Avec la même accélération, un moteur à combustion interne plus petit peut être utilisé (réduction des effectifs). En freinage et en roue libre, la plus grande partie de l'énergie de freinage est renvoyée dans l'accumulateur (freinage par récupération). Dans les transports urbains en particulier, ces récupérations réduisent la consommation de 60%. Le moteur à combustion est éteint lorsque la puissance motrice requise est faible, voire nulle. La réduction du bruit en cas de dépassement de vitesse, d'immobilisation ou de conduite lente (stationnement) avec une batterie chargée est un autre avantage en zone urbaine. Sur un démarreur séparé peut être omis, car le moteur électrique prend en charge la fonction. Les moteurs électriques ont un rendement relativement élevé de plus de 90%. Cela reste élevé sur une large plage de vitesse. L'efficacité chute à couple élevé, surtout en cas de surcharge. Dans l’équilibre électrique global, l’efficacité de stockage de l’accumulateur demeure. Les supercondensateurs sont rarement utilisés. Ces derniers, comme l’électronique de puissance, sont très efficaces (> 90%), tandis que l’efficacité de la batterie due à l’effet Peukert peut être moindre en fonction de la composition chimique et de la pollution de la batterie. Pour les entraînements électriques, un rendement global de 85% est spécifié.
Les moteurs électriques sont également surchargeables, ce qui signifie qu’ils peuvent fournir un couple plus élevé et, pendant une courte période, plus de puissance que leur puissance nominale. Ce couple est également disponible lorsque le moteur est arrêté, contrairement au moteur à combustion qui ne peut être chargé qu’à partir d’une vitesse minimale. En combinant les deux moteurs, le véhicule peut accélérer plus rapidement avec les mêmes performances du système d’environ 10 à 20% (suralimentation électrique). En raison du moteur hybride souvent de petite taille, ils ont souvent une vitesse de pointe légèrement inférieure et sont plus forts lorsque la puissance requise est élevée, car ils doivent alors fonctionner à des vitesses plus élevées.
D’une part, la gestion de la conduite garantit un haut degré de confort de conduite et les valeurs d’accélération souhaitées, et d’autre part, elle optimise l’efficacité globale grâce au choix et à la répartition des deux transmissions. Il y a trois possibilités:
Conduite électrique pure, moteur à combustion éteint, en stationnement
Support électrique du moteur à combustion interne, pour accélérer à grande vitesse
Augmentation du point de charge: moteur à combustion interne de l’entraînement et chargement de la batterie, pour une efficacité accrue
En conséquence, l’efficacité globale du véhicule peut être augmentée à plus de 38%. Un économètre peut être utilisé pour afficher l’état de fonctionnement.
Les moteurs diesel ont une courbe d’efficacité légèrement plus favorable (petites pertes d’étranglement), raison pour laquelle ils bénéficient moins de l’installation d’un moteur électrique et d’un accumulateur.
Masse
Un véhicule électrique hybride est légèrement plus lourd qu’un véhicule de la même série de moteurs à combustion interne. Avec une conduite irréaliste supposée constante et rapide sur autoroute, le poids supplémentaire peut se traduire par une consommation plus élevée. En cas d’accélération et de décélération ou d’alternance des pointes et des creux, l’augmentation de la consommation supplémentaire peut alors être plus que compensée par la possibilité d’un freinage par récupération. Un style de conduite prédictif peut déjà économiser 10 à 20% de la consommation dans une voiture normale, alors que cette valeur augmente à nouveau dans la version hybride, car tout freinage prédictif peut être utilisé pour générer de l’énergie. Le moteur à combustion interne fonctionne déjà à la vitesse de la route dans une plage de rendement relativement faible.
Optimisation de la combustion
La propulsion hybride permet de concevoir le moteur à combustion interne différemment que dans un véhicule dans lequel seul le conducteur doit constamment conduire le véhicule. Par exemple, Toyota utilise le moteur à cycle Atkinson pour réaliser une économie de carburant et une réduction de volume à une puissance de moteur faible à moyenne. Honda met en œuvre une coupure de cylindre et actionne le moteur avec le volant électrique directement sur le vilebrequin, même dans les zones de travail qui conduiraient à un moteur inconfortable ou à un moteur tournant sans assistance électromotrice.
La technologie
Les variétés de conceptions électriques hybrides peuvent être différenciées par la structure de la transmission du véhicule hybride, le type de carburant et le mode de fonctionnement.
En 2007, plusieurs constructeurs automobiles ont annoncé que les futurs véhicules utiliseraient des aspects de la technologie électrique hybride pour réduire leur consommation de carburant sans utiliser la chaîne de traction hybride. Le freinage par récupération peut être utilisé pour récupérer de l’énergie et stocké pour alimenter des accessoires électriques, tels que la climatisation. L’arrêt du moteur au ralenti peut également être utilisé pour réduire la consommation de carburant et les émissions sans recourir à une transmission hybride. Dans les deux cas, certains avantages de la technologie électrique hybride sont acquis, tandis que les coûts et le poids supplémentaires peuvent être limités à l’ajout de batteries plus grandes et de moteurs de démarrage. Il n’y a pas de terminologie standard pour ces véhicules, bien qu’ils puissent être qualifiés d’hybrides légers.
Moteurs et sources de carburant
Combustibles fossiles
Les moteurs à pistons libres pourraient être utilisés pour produire de l’électricité aussi efficacement et à un coût moindre que les piles à combustible.
De l’essence
Les moteurs à essence sont utilisés dans la plupart des conceptions électriques hybrides et resteront probablement dominants dans un avenir proche. Bien que l’essence dérivée du pétrole soit le carburant principal, il est possible de mélanger de l’éthanol à des taux variables d’origine renouvelable. À l’instar de la plupart des véhicules à moteur à combustion interne modernes, les véhicules hybrides hybrides peuvent utiliser jusqu’à 15% environ de bioéthanol. Les fabricants peuvent opter pour des moteurs à carburant flexibles, ce qui augmenterait les ratios admissibles, mais aucun plan n’a été mis en place pour le moment.
Diesel
Les véhicules hybrides diesel-électriques utilisent un moteur diesel pour la production d’électricité. Les moteurs diesel présentent des avantages lorsqu’ils fournissent une puissance constante pendant de longues périodes, subissent moins d’usure tout en fonctionnant avec une efficacité supérieure. Le couple élevé du moteur diesel, combiné à la technologie hybride, peut offrir un kilométrage considérablement amélioré. La plupart des véhicules diesel peuvent utiliser des biocarburants purs à 100% (biodiesel). Ils peuvent donc utiliser le pétrole sans avoir besoin de pétrole (bien que les mélanges de biocarburant et de pétrole soient plus courants). Si des VHE diesel-électriques étaient utilisés, cet avantage s’appliquerait probablement également. Les transmissions hybrides diesel-électriques ont commencé à apparaître dans les véhicules utilitaires (en particulier les bus); En 2007, aucune voiture de tourisme hybride diesel-électrique n’était disponible, bien que des prototypes existent. Peugeot devrait produire une version hybride diesel-électrique de sa 308 fin 2008 pour le marché européen.
PSA Peugeot Citroën a dévoilé deux véhicules de démonstration équipés d’une transmission hybride diesel-électrique: la Peugeot 307, la Citroën C4 Hybride HDi et la Citroën C-Cactus. Volkswagen a fabriqué un prototype de voiture hybride diesel-électrique permettant une économie de carburant de 2 L / 100 km, mais n’a pas encore vendu de véhicule hybride. General Motors a testé l’Opel Astra Diesel Hybrid. Aucune date concrète n’a été suggérée pour ces véhicules, mais des communiqués de presse ont suggéré que les véhicules de série n’apparaissent pas avant 2009.
Au salon de l’automobile de Francfort, en septembre 2009, Mercedes et BMW ont présenté des véhicules hybrides diesel-électriques.
Robert Bosch GmbH fournit la technologie hybride diesel-électrique à différents constructeurs et modèles, dont la Peugeot 308.
Jusqu’à présent, les moteurs diesel-électriques de production sont apparus principalement dans les bus de transport en commun.
FedEx, avec Eaton Corp. aux États-Unis et Iveco en Europe, a commencé à déployer une petite flotte de camions de livraison hybrides diesel-électriques. En octobre 2007, Fedex exploitait plus de 100 hybrides diesel-électriques en Amérique du Nord, en Asie et en Europe.
Gaz de pétrole liquéfié
Hyundai a présenté en 2009 le Hyundai Elantra LPI Hybrid, qui est le premier véhicule électrique hybride fabriqué en série à fonctionner au gaz de pétrole liquéfié (GPL).
Hydrogène
L’hydrogène peut être utilisé dans les voitures de deux manières: une source de chaleur combustible ou une source d’électrons pour un moteur électrique. La combustion de l’hydrogène ne se développe pas concrètement; c’est le véhicule électrique à pile à combustible à hydrogène (HFEV) qui attire toute l’attention. Les piles à combustible à l’hydrogène génèrent de l’électricité qui alimente un moteur électrique pour entraîner les roues. L’hydrogène n’est pas brûlé, mais il est consommé. Cela signifie que l’hydrogène moléculaire, H2, est combiné à l’oxygène pour former de l’eau. L’affinité mutuelle de l’hydrogène moléculaire et de l’oxygène amène la pile à combustible à séparer les électrons de l’hydrogène, à les utiliser pour alimenter le moteur électrique et à les restituer aux molécules d’eau ionisées qui se sont formées lorsque l’hydrogène appauvri en électrons s’est combiné à l’oxygène. dans la pile à combustible. Rappelant qu’un atome d’hydrogène n’est rien d’autre qu’un proton et un électron; Essentiellement, le moteur est entraîné par l’attraction atomique du proton sur le noyau de l’oxygène et l’attraction de l’électron sur la molécule d’eau ionisée.
Un HFEV est une voiture tout électrique dotée d’une batterie à source ouverte sous la forme d’un réservoir d’hydrogène et de l’atmosphère. Les HFEV peuvent également comprendre des batteries à cellules fermées pour stocker l’énergie du freinage par récupération, mais cela ne change pas la source de la motivation. Cela implique que le HFEV est une voiture électrique avec deux types de batteries. Les VHF étant purement électriques et ne contenant aucun type de moteur thermique, ils ne sont pas hybrides.
Biocarburants
Les véhicules hybrides peuvent utiliser un moteur à combustion interne fonctionnant aux biocarburants, tel qu’un moteur flexible fonctionnant à l’éthanol ou des moteurs fonctionnant au biodiesel. En 2007, Ford a produit 20 Escape Hybrid E85 de démonstration destinées à des essais sur le terrain dans des parcs aux États-Unis. En tant que projet de démonstration, Ford a également livré en 2008 le premier SUV hybride à carburant flexible au Département de l’énergie des États-Unis (DOE), un Ford Escape hybride rechargeable, capable de fonctionner à l’essence ou au E85.
Le véhicule électrique hybride rechargeable Chevrolet Volt serait le premier hybride rechargeable à carburant variable disponible dans le commerce, capable d’adapter la propulsion aux biocarburants utilisés sur plusieurs marchés mondiaux, comme le mélange d’éthanol E85 aux États-Unis ou E100 au Brésil. ou du biodiesel en Suède. La Volt sera capable d’utiliser le carburant polyvalent E85 environ un an après son introduction.
Machines électriques
Dans les véhicules à voie partagée (Toyota, Ford, GM, Chrysler), il y a deux machines électriques, l’une fonctionnant principalement comme moteur et l’autre comme générateur. L’une des principales exigences de ces machines est qu’elles soient très efficaces, car la partie électrique de l’énergie doit être convertie du moteur au générateur, par l’intermédiaire de deux inverseurs, du moteur puis des roues.
La plupart des machines électriques utilisées dans les véhicules hybrides sont des moteurs à courant continu sans balai (BLDC). Plus précisément, ils sont d’un type appelé machine (ou moteur) à aimant permanent intérieur (IPM). Ces machines sont enroulées de la même manière que les moteurs à induction utilisés dans une maison typique, mais (pour un rendement élevé) utilisent de très puissants aimants à terre rare dans le rotor. Ces aimants contiennent du néodyme, du fer et du bore et sont donc appelés aimants au néodyme.
Le prix du néodyme a traversé une bulle des prix en raison de la restriction des exportations chinoises en 2010-2011, passant de 50 dollars / kg au début de 2010 à 500 dollars / kg à l’été 2011, ce qui a entraîné une « destruction de la demande », se sont tournés vers la substitution de moteurs à induction dans leurs voitures pour défendre leur chaîne de production. En dépit de tels moteurs, le rapport «puissance sur poids» était inférieur, affectant de manière significative toutes les tailles de moteur sauf les plus puissantes (consommant beaucoup d’énergie), par exemple celles utilisées dans la Tesla. En avril 2014, il y avait d’autres producteurs non-chinois de néodyme et son prix au kilo n’était guère supérieur à ce qu’il était en 2010. Les moteurs britanniques de pointe actuellement produits utilisent la technologie à aimant permanent au néodyme. À mesure que la sécurité d’approvisionnement revient, il est certain que les aimants permanents NdFeB permettront de revenir à des conceptions de moteur supérieures.
Considérations sur la conception
Dans certains cas, les fabricants produisent des VHE qui utilisent l’énergie supplémentaire fournie par les systèmes hybrides pour donner aux véhicules un gain de puissance, au lieu d’améliorer considérablement le rendement énergétique par rapport à leurs homologues traditionnels. Le compromis entre performance accrue et efficacité énergétique améliorée est en partie contrôlé par le logiciel du système hybride et en partie par le moteur, la batterie et la taille du moteur. À l’avenir, les constructeurs pourraient offrir aux propriétaires de véhicules hybrides la possibilité de contrôler partiellement cet équilibre (efficacité énergétique par rapport aux performances supplémentaires) à leur guise, via un paramètre contrôlé par l’utilisateur. Toyota a annoncé en janvier 2006 qu’il envisageait un bouton «haute efficacité».
Kits de conversion
Il est possible d’acheter un véhicule hybride ordinaire ou de convertir un véhicule pétrolier ordinaire en véhicule électrique hybride à l’aide d’un kit hybride de rechange.
Types de véhicules
motocyclettes
Des sociétés telles que Zero Motorcycles et Vectrix ont maintenant des motos tout électriques prêtes à l’emploi, mais le couplage de composants électriques et d’un moteur à combustion interne (ICE) a rendu les emballages fastidieux, en particulier pour les marques de niche.
En outre, eCycle Inc produit des motocyclettes diesel-électriques de série, avec une vitesse maximale de 130 km / h (80 mi / h) et un prix de vente au détail cible de 5 500 $.
Compresseur Peugeot HYmotion3, un scooter hybride est un trois-roues qui utilise deux sources d’alimentation distinctes pour propulser les roues avant et arrière. La roue arrière est propulsée par un moteur monocylindre de 125 cm3, 20 ch (15 kW) simple cylindre, tandis que les roues avant sont entraînées par leur propre moteur électrique. Lorsque le vélo roule jusqu’à 10 km / h, seuls les moteurs électriques sont utilisés en mode arrêt-démarrage, ce qui réduit les émissions de carbone.
SEMA a annoncé que Yamaha allait en lancer un en 2010, suivi d’un an par Honda, alimentant une compétition pour régner de nouveaux clients et définir de nouveaux standards en matière de mobilité. Chaque entreprise espère pouvoir atteindre les 97 km (60 miles) par charge en adoptant des batteries lithium-ion avancées pour répondre à leurs besoins. Ces motocycles hybrides proposés pourraient incorporer des composants de la prochaine voiture Honda Insight et de son groupe motopropulseur hybride. La capacité de produire en masse ces articles aide à surmonter les obstacles à l’investissement auxquels font face les nouvelles marques et à introduire de nouveaux concepts d’ingénierie sur les marchés traditionnels.
Automobiles et camions légers
Voitures hautes performances
Les réglementations en matière d’émissions devenant de plus en plus difficiles à respecter pour les constructeurs, une nouvelle génération de voitures hautes performances sera alimentée par la technologie hybride (par exemple, la voiture de course hybride Porsche GT3). Outre les avantages d’un système hybride en matière d’émissions, le couple immédiatement disponible généré par un ou plusieurs moteurs électriques peut améliorer les performances en corrigeant les faiblesses de la courbe de puissance d’un moteur à combustion traditionnel. Les voitures de course hybrides ont eu beaucoup de succès, comme en témoignent les Audi R18 et Porsche 919, qui ont remporté les 24 heures du Mans grâce à la technologie hybride.
Formule 1
En 2014, la Formule 1 a remplacé les voitures du moteur V8 de 2,4 L par un moteur V6 turbocompressé de 1,6 L, limité à 15 000 tr / min. Ces moteurs V6 turbocompressés peuvent propulser une voiture de course F1 jusqu’à 360 km / h (220 mi / h).
Taxis
En 2000, le premier taxi électrique hybride d’Amérique du Nord mis en service à Vancouver, en Colombie-Britannique, exploitait une Toyota Prius 2001 qui parcourait plus de 332 000 km (206 000 mi) avant d’être mise à la retraite. En 2015, un chauffeur de taxi autrichien a déclaré avoir parcouru 1 000 000 km avec sa Toyota Prius avec le bloc batterie d’origine.
De nombreuses grandes villes du monde ajoutent des taxis hybrides à leur flotte de taxis, avec à leur tête San Francisco et New York. En 2009, 15% des 13 237 taxis en service à New York sont des véhicules hybrides, soit le nombre le plus élevé de toutes les villes d’Amérique du Nord. Ils ont également commencé à retirer leur flotte hybride d’origine après 300 000 et 350 000 miles (480 000 et 560 000 km) par véhicule. Parmi les autres villes où le service de taxi est disponible avec des véhicules hybrides, on peut citer Tokyo, Londres, Sydney, Melbourne et Rome.
Les autobus
La technologie hybride pour les autobus suscite un intérêt croissant depuis que les récents développements de la batterie ont considérablement réduit le poids de la batterie. Les transmissions sont constituées de moteurs diesel classiques et de turbines à gaz. Certaines conceptions se concentrent sur l’utilisation de moteurs de voiture, tandis que des conceptions récentes se sont concentrées sur l’utilisation de moteurs diesel classiques déjà utilisés dans la conception d’autobus afin de réduire les coûts d’ingénierie et de formation. En 2007, plusieurs fabricants travaillaient sur de nouvelles conceptions hybrides, ou des transmissions hybrides, qui s’intégraient dans les offres de châssis existantes sans nouvelle conception. Un défi pour les autobus hybrides peut encore provenir d’importations légères et moins chères importées des pays de l’ancien bloc de l’Est ou de la Chine, où les opérateurs nationaux se penchent sur les problèmes de consommation de carburant liés au poids de l’autobus, qui ont augmenté avec les dernières innovations technologiques en matière de bus, telles que le conditionnement et systèmes électriques. Un bus hybride peut également générer une économie de carburant grâce à la transmission hybride. La technologie hybride est également encouragée par les autorités de transport soucieuses de l’environnement.
Les camions
En 2003, GM a lancé un camion militaire hybride diesel-électrique équipé d’un groupe électrogène diesel-électrique et d’un groupe auxiliaire de la pile à combustible. Les camions légers électriques hybrides ont été introduits en 2004 par Mercedes Benz (Sprinter) et Micro-Vett SPA (Daily Bimodale). International Truck and Engine Corp. et Eaton Corp. ont été sélectionnés pour fabriquer des camions hybrides diesel-électriques dans le cadre d’un programme pilote américain destiné au secteur des services publics en 2004. Au milieu de 2005, Isuzu a lancé le camion hybride diesel Elf sur le marché japonais. Ils affirment qu’environ 300 véhicules, principalement des bus de route, utilisent le système Hinos HIMR (moteur à inverseur hybride et ralentisseur). En 2007, le prix élevé du pétrole est difficile à vendre pour les camions hybrides et constitue le premier camion hybride de production américain (International DuraStar Hybrid).
Les autres véhicules sont:
Les grosses machines minières telles que le camion-benne Liebherr T 282B ou la chargeuse sur pneus Keaton Vandersteen LeTourneau L-2350 sont alimentées de cette façon. Il y avait aussi plusieurs modèles de BelAZ (séries 7530 et 7560) en URSS (maintenant en Biélorussie) depuis le milieu des années 1970.
Les énormes transporteurs sur chenilles de la NASA sont diesel-électriques.
Mitsubishi Fuso Canter Eco Hybrid est un camion utilitaire diesel-électrique.
Azure Dynamics Balance Hybrid Electric est un camion mi-lourd hybride essence-électrique basé sur le châssis Ford E-450.
Hino Motors (une filiale de Toyota) possède le premier camion électrique hybride de production au monde en Australie (moteur diesel de 110 kW ou 150 ch et moteur électrique de 23 kW ou 31 ch).
DAF Trucks, MAN avec la série MAN TGL, Nissan Motors et Renault Trucks avec Renault Puncher sont d’autres constructeurs de camions hybrides.
Technologie des chariots électriques hybrides et fabricant de groupes motopropulseurs: ZF Friedrichshafen, EPower Engine Systems.
Par un vote à la voix, la Chambre des représentants des États-Unis a approuvé la loi de 2009 sur la recherche, le développement et la démonstration concernant les véhicules hybrides poids lourds (pour les véhicules hybrides rechargeables poids lourds), rédigée par le représentant James Sensenbrenner.
Véhicules militaires
Quelque 70 ans après les efforts pionniers de Porsche dans le domaine des véhicules de combat blindés à transmission hybride pendant la Seconde Guerre mondiale, les véhicules terrestres habités de l’armée des États-Unis du système de combat à venir utilisent tous un système de propulsion électrique hybride composé d’un moteur diesel pour générer de l’énergie électrique destinée à la mobilité. autres sous-systèmes de véhicule. Cependant, tous les véhicules terrestres FCS ont été mis en attente dans le budget 2010 du DOD. Parmi les autres prototypes militaires hybrides, citons le véhicule utilitaire léger Millenworks, le réseau FTTS international, le modèle A3 HEMTT et le modèle Shadow RST-V.
Locomotives
En mai 2003, JR East a commencé les essais avec le train appelé NE (nouvelle énergie) et a validé la fonctionnalité du système (série hybride avec batterie lithium-ion) dans les régions froides. En 2004, Railpower Technologies exploitait des projets pilotes aux États-Unis avec les soi-disant chèvres vertes, ce qui a entraîné des commandes des chemins de fer Union Pacific et Canadian Pacific à partir du début de 2005.
Railpower propose des aiguilleurs hybrides électriques, comme GE. Les locomotives diesel-électriques ne peuvent pas toujours être considérées comme des véhicules hybrides n’ayant pas de stockage d’énergie à bord, sauf si elles sont alimentées en électricité par un collecteur sur de courtes distances (par exemple, dans des tunnels avec des limites d’émission), auquel cas elles sont mieux classées en tant que véhicules à deux conducteurs. véhicules en mode.
Marine et autres aquatiques
Pour les grands bateaux déjà alimentés au diesel, la mise à niveau vers l’hybride peut être aussi simple que l’ajout d’un grand parc de batteries et d’un équipement de contrôle; cette configuration peut permettre aux opérateurs de réaliser des économies de carburant tout en étant plus respectueuse de l’environnement.
Avion
Boeing a déclaré que pour le concept subsonique, la technologie des moteurs électriques hybrides était clairement gagnante. La propulsion électrique hybride a le potentiel de raccourcir la distance de décollage et de réduire le bruit. L’AgustaWestland Project Zero est un avion destiné à être hybride-électrique.
Le DA36 E-Star, un avion conçu par Siemens, Diamond Aircraft et EADS, utilise un groupe motopropulseur hybride série. L’hélice n’est actionnée que par un moteur électrique de 70 kW (94 ch) de Siemens. L’objectif est de réduire la consommation de carburant et les émissions jusqu’à 25%. Un moteur et un groupe électrogène rotatifs Austro Engine de 40 kW (30 kW) embarqués fournissent l’électricité en raison de la petite taille, du poids léger et du rapport puissance / poids élevé des moteurs. Le moteur électrique utilise également l’électricité stockée dans des batteries pour décoller et grimper en réduisant les émissions sonores en éliminant le moteur. Le groupe motopropulseur hybride de série utilisant le moteur Wankel réduit le poids de l’avion de 100 kilos par rapport à son prédécesseur. Le DA36 E-Star a volé pour la première fois en juin 2013, faisant de ce vol le tout premier vol d’un groupe propulseur hybride de série. Les avions Diamond déclarent que la technologie utilisant les moteurs Wankel est extensible à un avion de 100 places.