Les voitures hybrides sont devenues populaires au cours des dernières années alors que notre société est de plus en plus consciente de l'impact de la consommation d'énergie sur l'environnement. Comme pour toute technologie, les voitures hybrides ont leurs bons et leurs moins bons points.
Classification et caractéristiques générales des voitures hybrides
Les voitures hybrides sont des véhicules qui contiennent un moteur électrique ainsi qu'un moteur à combustion interne (ICE). Il y a quelques arrangements différents du moteur et du moteur dans ces véhicules.
le configuration parallèle véhicule hybride a à la fois un moteur à combustion interne et un moteur électrique produisant une force de propulsion simultanément. Cela signifie que le moteur et le moteur sont tous deux connectés à la transmission, qui fait tourner les roues de la voiture. Par exemple, la Honda Civic IMA a cette configuration.
UNE configuration en série véhicule hybride a un moteur à combustion interne alimentant un générateur électrique qui se connecte à la transmission. Les trains diesel-électriques utilisent une configuration en série.
Les véhicules qui peuvent régénérer la charge en étant branchés sont appelés Véhicules électriques hybrides rechargeables (PHEV). Certains modèles de la Toyota Prius ont cette caractéristique.
Un type de véhicule électrique moins courant qui mérite d'être mentionné est le véhicule à pile à combustible à hydrogène. Les véhicules à pile à combustible à hydrogène convertissent l'hydrogène gazeux stocké en électricité qui alimente un moteur électrique. Ceux-ci sont considérés comme des véhicules électriques car ils ne dépendent pas de l'essence. Ils peuvent être ravitaillés en cinq minutes environ et ont une autonomie de plus de 300 milles.
Avantages des voitures hybrides
Freinage récupératif: Les véhicules équipés de moteurs à combustion interne reposent sur des freins à friction. L'énergie créée est dissipée sous forme de chaleur. Les véhicules hybrides captent et convertissent une partie de cette énergie cinétique en énergie électrique stockée dans la batterie du véhicule.
Entraînement ou assistance par moteur électrique : Le moteur électrique aide le moteur à combustion interne à accélérer, franchir ou gravir une côte.
Entraînement électrique uniquement : Cela permet de conduire le véhicule entièrement à l'électricité. Cela se produit généralement à basse vitesse, lorsque le moteur tourne au ralenti à un feu stop par exemple et lorsque le moteur démarre. Le moteur à combustion interne ne commence à fonctionner qu'à des vitesses plus élevées où il est plus efficace. Cela augmente le rendement énergétique global du véhicule.
Démarrage/arrêt automatique : Dans les voitures hybrides, le moteur s'arrête automatiquement lorsque le véhicule est au ralenti et démarre avec l'accélérateur enfoncé.
Par rapport aux véhicules hybrides traditionnels, les PHEV peuvent rouler à des vitesses plus élevées sur de plus longues distances. Les véhicules à pile à combustible à hydrogène émettent moins d'énergie car ils n'émettent que de la vapeur d'eau et de l'air chaud.
Prix: Lorsque les véhicules hybrides ont été introduits pour la première fois, ils étaient nettement plus chers que les véhicules ICE, principalement en raison du prix de la batterie. En 2019, le coût des véhicules hybrides est comparable à celui des modèles non hybrides, selon le département américain de l'Énergie.
Les différences de coûts variaient de 960 $ à 4 300 $ de plus pour le modèle hybride que pour le modèle non hybride. La différence de coût a été compensée par le rendement énergétique en moins de cinq ans pour plus de la moitié des modèles comparés.
Inconvénients des voitures hybrides
Entretien/remplacement de la batterie : Selon Rapports sur les voitures vertes, le remplacement des batteries des véhicules hybrides est actuellement rare; par exemple, Toyota considère que les batteries NiMH de la Prius durent toute la vie. Les taxis hybrides avec plus de 300 000 miles et une Prius avec plus de 215 000 miles démontrent une performance à peine diminuée en utilisant leur batterie d'origine.
Cependant, si une batterie doit être remplacée, elle peut devenir coûteuse. Par exemple, le coût de remplacement d'une batterie pour les modèles Toyota de 2003 à 2015 se situe entre 3 649 $ et 6 353 $. Toyota inclut un crédit de base, réduisant le prix de la nouvelle batterie d'environ 1/3, mais ces prix n'incluent pas le coût de la main-d'œuvre. Notez que les batteries défaillantes pendant la période de garantie doivent être remplacées sans frais pour le consommateur.
Élimination et recyclage des piles : L'objectif du recyclage est de récolter des matériaux utilisables pour la réutilisation des batteries qui sont à la fin de leur cycle de vie utile. Cela élimine les déchets de l'environnement.
Le principal problème du recyclage réside dans le taux de collecte des batteries de véhicules. C'est également un problème pour les batteries au lithium dans l'électronique mobile.
Bien que le lithium soit 100 % recyclable, il n'est pas recyclé car son extraction coûte trop cher pour en faire une valeur économique élevée. Ainsi, cela n'est fait qu'en raison de mandats fédéraux et/ou à des fins écologiques.
Inconvénients de la pile à combustible à hydrogène : L'hydrogène peut provenir à la fois de sources "propres" comme l'énergie solaire ou éolienne ou de sources sales telles que le charbon et le gaz naturel. L'approvisionnement en charbon et en gaz naturel sape le motif écologique de l'utilisation de véhicules à pile à combustible à hydrogène.
La production d'hydrogène est également coûteuse et les piles à combustible nécessitent un ravitaillement dans une station d'hydrogène. À l'heure actuelle, ces stations ne sont situées qu'en Californie et près de Toronto.
En résumé, les avantages et les inconvénients des voitures hybrides se sont déplacés vers les avantages à mesure que la technologie progressait.