Expliqué| Quelle est la technologie qui alimente les véhicules électriques hybrides ?

L’histoire jusqu’ici: Ces derniers mois, les constructeurs automobiles Maruti Suzuki, Toyota et Honda ont lancé des véhicules électriques hybrides en Inde, offrant aux acheteurs de voitures plus de choix sur le marché naissant des véhicules électriques. Ces nouveaux véhicules électriques hybrides de différents constructeurs automobiles s’appuient sur la technologie hybride et ses avantages par rapport aux véhicules à moteur à combustion interne (ICE) conventionnels pour faire changer d’avis les acheteurs de voitures.

Qu’est-ce qu’un véhicule électrique hybride ?

Un véhicule électrique hybride (HEV) utilise un ICE (un moteur essence/diesel) et un ou plusieurs moteurs électriques pour fonctionner. Il est alimenté par le moteur électrique seul, qui utilise l’énergie stockée dans les batteries, par l’ICE ou les deux. Le groupe motopropulseur du HEV est plus complexe qu’une voiture à moteur ICE ordinaire, car il comporte des composants EV et un ICE conventionnel. Cela signifie qu’un HEV typique aura une batterie auxiliaire basse tension, une batterie de traction pour stocker l’électricité pour le moteur électrique, un générateur électrique, un convertisseur AC/DC, un contrôleur d’électronique de puissance, un système thermique pour maintenir la température de fonctionnement, un ICE, un réservoir de carburant, un remplissage de carburant, une transmission et un système d’échappement.

Comment fonctionnent les groupes motopropulseurs HEV?

Les groupes motopropulseurs HEV sont conçus pour propulser des voitures selon des méthodes en série, en parallèle ou en série-parallèle (répartition de la puissance). Une série HEV utilise uniquement le moteur électrique pour entraîner les roues, tandis que l’ICE alimente le générateur, qui à son tour recharge la batterie. Un HEV parallèle, basé sur les conditions de conduite, utilise la meilleure source d’alimentation pour alimenter le véhicule. Il alternera entre le moteur électrique et l’ICE pour maintenir la voiture en mouvement.

Un HEV série-parallèle offre une combinaison des deux modèles et permet de diviser la puissance, la puissance étant acheminée de l’ICE seul ou de la batterie au moteur électrique pour entraîner le véhicule. De plus, dans les trois conceptions, la batterie est chargée grâce à la technologie de freinage régénératif.

Comment fonctionne le freinage régénératif ?

Un système de freinage régénératif (RBS) utilisé dans les applications automobiles présente plusieurs avantages, comme une meilleure efficacité de freinage dans le trafic stop-and-go, ce qui améliore l’économie de carburant et contribue également à réduire les émissions de carbone. En outre, RBS contribue également à l’optimisation de l’énergie, ce qui réduit au minimum le gaspillage d’énergie.

En fonction du type de RBS, la récupération d’énergie se produit de plusieurs manières. Un système cinétique permet de récupérer l’énergie perdue lors du freinage puis d’utiliser cette énergie pour recharger la batterie haute tension du véhicule. Un système électrique génère de l’électricité à travers un moteur lors d’un freinage brusque. Enfin, un système hydraulique utilise des réservoirs sous pression pour stocker l’énergie cinétique du véhicule et peut offrir un taux de récupération d’énergie élevé, idéal pour les véhicules lourds.

L’efficacité des VHE et des VE sera en grande partie déterminée par leur capacité à récupérer le plus d’énergie possible lors du freinage, un degré plus élevé de récupération d’énergie réduisant la consommation de carburant. La quantité d’énergie récupérable dépend de facteurs tels que la vitesse du véhicule et le schéma d’arrêt. L’adoption de la technologie de freinage régénératif dans l’industrie automobile augmente en raison de l’efficacité de fonctionnement des véhicules grâce à la réduction de la consommation de carburant et à l’autonomie étendue des batteries.

Maruti Suzuki, Toyota et Honda ont introduit des HEV avec plusieurs choix de groupes motopropulseurs, y compris des véhicules électriques hybrides puissants (SHEV) auto-rechargeables qui utilisent RBS pour auto-charger les HEV. Selon une étude d’iCAT, une agence de test gouvernementale, les DENFC peuvent parcourir 40 % de la distance et 60 % du temps en tant que véhicule électrique avec le moteur à essence éteint.

Alors que les systèmes de freinage régénératif sont déjà disponibles dans la plupart des véhicules électriques, la technologie est également utilisée dans les chemins de fer électriques. Le transport ferroviaire peut être décrit comme une accélération et un freinage fréquents des trains dans de nombreuses gares. Cela augmente le potentiel de récupération de l’énergie de freinage à l’aide de systèmes de stockage d’énergie, qui peuvent récupérer et réutiliser l’énergie de freinage des voitures de métro, améliorant encore l’efficacité énergétique. Une partie de la consommation d’énergie d’un train peut être économisée en utilisant des systèmes de traction qui permettent le freinage récupératif.

Quels sont les différents types de VHE ?

Les VHE peuvent être classés en véhicules micro, hybrides légers et hybrides complets, en fonction du degré d’hybridation. Les variantes hybrides du Grand Vitara de Maruti Suzuki et de l’Urban Cruiser Hyryder de Toyota peuvent être classées comme hybrides complets et doux.

Un VHE complet aura une batterie plus grande et un moteur électrique plus puissant par rapport à un VHE léger. En conséquence, un VHE complet peut alimenter le véhicule sur de plus longues distances en utilisant uniquement le mode électrique, tandis qu’un VHE léger ne peut pas conduire en utilisant uniquement le moteur électrique et utilise la batterie aux feux de circulation ou dans les embouteillages pour soutenir l’ICE. Les micro-hybrides n’offrent pas d’assistance électrique au couple car ils n’ont pas de moteur électrique, mais ils disposent d’un système d’arrêt-démarrage au ralenti et de fonctions de gestion de l’énergie. Les VHE complets offrent une meilleure économie de carburant par rapport aux deux autres types de VHE, mais ils coûtent également plus cher qu’eux.

Ensuite, il existe des véhicules électriques hybrides rechargeables (PHEV) qui ressemblent à des VHE complets, mais ils peuvent être rechargés à l’aide d’une prise murale, car ils disposent d’un chargeur intégré et d’un port de charge. Les PHEV utilisent généralement le moteur électrique jusqu’à ce que la batterie soit presque épuisée, puis passent automatiquement à l’ICE. Les PHEV représentaient environ 23 % des 1,95 million d’expéditions mondiales de VE au premier trimestre 2022, selon la société d’études de marché Counterpoint.

Quels sont les principaux avantages de l’utilisation de la technologie hybride ?

L’efficacité énergétique est un facteur majeur pour la plupart des gens qui envisagent d’acheter une voiture. La plupart des véhicules dotés de la technologie hybride offrent un meilleur rendement énergétique, plus de puissance et des émissions minimales. La conception de véhicules hybrides pour une taille de moteur et un poids de voiture réduits par rapport aux véhicules ICE se traduit par un kilométrage accru pour favoriser la demande de ces véhicules. De plus, avec l’augmentation de la puissance totale et du couple, les VHE peuvent fournir un couple instantané et fournir un couple élevé même à basse vitesse.

Quels sont les défis de la technologie hybride ?

Dans un marché sensible aux prix comme l’Inde, l’un des principaux défis pour les VHE est le coût élevé des véhicules. La batterie, un composant essentiel d’un HEV, augmente le coût du véhicule, le rendant plus cher que les véhicules alimentés uniquement par un ICE. Le RBS ajoute également au coût plus élevé d’un HEV.

Les VHE aident-ils l’industrie automobile à passer des véhicules ICE aux véhicules électriques ?

L’industrie automobile est en transition, avec un accent croissant sur les véhicules hybrides et électriques à batterie (BEV ou EV). Pendant ce temps, la hausse des prix des combustibles fossiles, l’augmentation de l’adoption de solutions de mobilité propre et les normes gouvernementales strictes en matière de contrôle des émissions stimulent la croissance du marché mondial des véhicules électriques.

« Les DENFC joueront un rôle essentiel non seulement dans la réduction de la consommation de combustibles fossiles, des émissions de carbone et de la pollution, mais également dans la création d’un écosystème local de fabrication de pièces de VE tout en protégeant simultanément les énormes investissements et emplois existants liés à la fabrication de pièces ICE, assurant ainsi une transition technologique sans interruption », a déclaré Vikram Gulati, vice-président exécutif de Toyota Kirloskar Motor. L’Hindou.

Il a en outre ajouté: «L’adoption du DENFC accélérera également l’adoption du VEH car ces technologies ont des pièces de groupe motopropulseur électriques communes qui aideront à créer une agrégation de la demande au niveau des pièces pour la fabrication locale, contribuant ainsi à réduire les coûts pour les DENFC et les VEEB afin de créer un écosystème viable pour véhicules électrifiés.