Motorisations hybrides : l’hybridation légère 12 V et « mild hybrid » 48 V

Dans les trois cas, un alterno-démarreur renforcé sert aux deux fonctions de son appellation et aide le moteur essence ou diesel non seulement à se mettre en route, mais en plus à accélérer. Ceci grâce à une énergie électrique stockée dans une batterie plus ou moins grosse, qui peut donc assurer une force et un couple plus ou moins élevés.

La première catégorie d’hybridation simple et « légère » concerne des puissances jusqu’à 4 kW/5 ch et un couple de 15 Nm, disponibles tout deux instantanément et pendant quelques dizaines de secondes seulement. Ce petit moteur électrique est alimenté par une batterie de 1 à 2 kWh lithium-ion à peine plus grosse et lourde que la traditionnelle batterie 12 V au plomb. Pour des voitures légères et des moteurs peu puissants (jusqu’à 90 ch), il n’y a en effet pas d’intérêt à surcharger le véhicule avec une grosse batterie et le surcoût d’un tel alterno-démarreur reste faible. En revanche, l’agrément de conduite est meilleur grâce à une plus grande nervosité au démarrage et lors des reprises, même si les économies de carburant demeurent faibles, inférieures à 5 %.

Passer sous les 120 g

Ces solutions sont adoptées par Suzuki sur l’intégralité de sa gamme essence ou Audi sur ses 4-cylindres 2.0 essence et diesel (A3, A4, A6, etc.), tout comme le feront progressivement les autres marques du groupe Volkswagen. Plus récemment, Fiat a lancé son 3-cylindres FireFly de 70 ch avec cette hybridation légère de 12 V par le biais d’un alterno-démarreur de 3,6 kW/4,8 ch et 20 Nm de couple qui agit pendant quelques dizaines de secondes, avec à la clé une sobriété toute relative (moins de 10 %). Bien souvent, les quelques grammes économisés en CO₂ permettent de rester sous des seuils importants comme les 120 g pour l’exonération de TVS pendant douze trimestres (sauf en diesel pour la France). C’est le cas de la Fiat 500 Hybrid à 119 g.

La deuxième catégorie concerne l’hybridation simple et toujours « légère » mais se rapprochant plus de notre acception de mild hybrid puisqu’il s’agit d’alterno-démarreurs passant sous 48 V. Cette tension autorise une puissance supérieure à 4 kW et jusqu’à 15 kW/20 ch pour un couple de 50 Nm ou plus. Et toujours à coût abordable. Plus lourde et nécessitant une batterie plus conséquente, cette technologie engendre un surcoût supérieur à 1 000 euros par rapport à un modèle équivalent qui en serait dépourvu. On peut citer dans cette catégorie le récent SUV urbain Ford Puma 1.0 Ecoboost Hybrid de 125 ch avec un alterno-démarreur 48 V de 11,5 kW/16 ch et 40 Nm de couple, alimenté par une batterie de 10 Ah. La consommation mixte en WLTP s’élève à 5,4 l/100 km pour 124 g, alors qu’elle pointe à 5,7 l/100 km et 131 g sans cette hybridation légère. Ford a retenu cette hybridation sur son 2.0 turbodiesel de 150 ch pour le Kuga (135 g).

Une grande partie de la production des constructeurs généralistes en hybridation légère recouvre cette catégorie en 48 V sur des motorisations 4-cylindres 2.0. Chez Volvo, l’intégralité de la gamme aura troqué cette année l’ancienne génération de 4-cylindres 2.0 essence ou diesel « classique » pour la nouvelle génération « B » équipée d’une hybridation légère (baptisée micro-hybridation par le suédois) dont les émissions de CO₂ sont inférieures de 10 % au maximum.

Du mild hybrid à l’hybride

La troisième catégorie est de facto une mild hybrid et s’apparente quasiment à une hybridation classique : un moteur électrique sert toujours d’alterno-démarreur et sa puissance supérieure à 15 kW peut atteindre 25 kW/33 ch. Du coup, le refroidissement de ce moteur est forcément à eau et non plus à air, impliquant un radiateur supplémentaire donc un poids plus élevé. Cette technologie est employée sur les plus gros moteurs 3.0, en ligne ou V6 et V8, où le surpoids et le surcoût sont plus acceptables, tout en abaissant plus nettement la consommation et le CO₂.

Cette technologie coupe aussi totalement le moteur thermique sur des phases plus ou moins longues, sous une certaine vitesse et jusqu’à l’arrêt de la voiture ou en fonction de la charge moteur en descente par exemple. L’alterno-démarreur et la batterie sont suffisamment puissants pour assurer, seuls, les fonctions dévolues habituellement au moteur thermique. Cette hybridation reste l’apanage des constructeurs allemands qui s’appuient sur Bosch. Mais Valeo a développé cette technologie que l’on retrouve chez Peugeot, Citroën et DS mais uniquement en hybride rechargeable (voir l’article suivant du dossier).