Et si les progrès dans les batteries favorisaient les hybrides rechargeables ?

Je me fais l'avocat du diable :
Avec une baisse de prix des batteries et une meilleure densité énergétique, certes les VE vont gagner en autonomie ou baisser un peu en prix (ça j'en doute), mais ça va aussi permettre aux hybrides rechargeables d'avoir des batteries de 15 ou 20 kWh dans le même espace.
De quoi faire mes 60 km quotidiens jusqu'à 90 km/h sans mettre de moteur thermique en route sans difficulté.

Rassurez-vous je n'en voudrai pas, mais le "grand public" ?

J'ai déjà signalé que si on veut diminuer les rejets de CO2 et de NOX, pour les trajets au long cours, la meilleure solution est un VE dont les batterie seraient rechargées par un moteur thermique installé sur banc et tournant à charge fixe. Le rendement moyen d'un VT est d'environ 10%, son rendement théorique est de 33%. Le différence entre les 2 c'est que sur de nombreux parcours le VT ne fonctionne à son rendement maximal que pendant une durée réduite. Un moteur sur banc qui tournerait à son rendement nominal devrait permettre d'atteindre un rendement moyen de 20% (et c'est un minimum). Donc, on diminuerait les rejets de GES par 2, tout simplement.

Oui c'est vrai qu'un hybride avec 60km à 90km/h pourrait avoir du succès, mais ça existe pas déjà ?  Ampera

Pour ce qui est rendement moteur, Toyota annonce dépasser les 40% sur la nouvelle Prius,  c'est là tout l'avantage de leur système hybride qui permet de faire fonctionner le moteur dans sa plage de rendement max et faire varier la vitesse avec les moteurs électriques.

Teirhy a écrit:Pour ce qui est rendement moteur, Toyota annonce dépasser les 40% sur la nouvelle Prius,  c'est là tout l'avantage de leur système hybride qui permet de faire fonctionner le moteur dans sa plage de rendement max et faire varier la vitesse avec les moteurs électriques.

Ou il y a un loup quelque part, ou on remet en cause le rendement de Carnot. Les moteurs actuels ne permettent pas de monter assez haut en température pour atteindre un rendement de 40%.

L'idée de l'hybride série pur est une fausse bonne idée.
Chevrolet l'avait envisagé avec la Volt/Ampera.
Ils y ont renoncé, sans trop le dire d'ailleurs, ce qui fait que tout le monde croit que la Volt est une voiture électrique avec un prolongateur d'autonomie, alors que c'est une hybride, exactement comme la Prius.

Un moteur à vitesse et charge constante a, en effet, un meilleur rendement qu'un moteur dont la vitesse et la charge varient en permanence.
Mais dans ce schéma, il y a 4 conversions d'énergie successives :
mécanique - électrique (alternateur),
électrique - chimique (charge de la batterie),
chimique - électrique (décharge de la batterie),
électrique - mécanique (moteur de traction).

Le rendement de ces conversions annule complètement le gain de rendement du moteur à vitesse et charge constantes.

De plus, seul le moteur électrique assure la propulsion de la voiture. Il faut donc un gros moteur pour assurer les accélérations, alors qu'avec une hybride comme la Prius, le moteur thermique et le moteur électrique additionnent leurs puissances en phase d'accélération.
Cela permet de diminuer la puissance de ces deux moteurs pour le même résultat.

Il existe une voiture basée sur le schéma hybride série : la BMW i3.
Mais le Rex n'est qu'un moteur de dépannage et sa consommation est très élevée si on veut l'utiliser pour faire du voyage au long cours et non pas simplement pour atteindre la prochaine borne de recharge.

Et nous sommes largement HS, pardon Grandpied.

Les hybrides rechargeables ne me semblent pas une idée absurde, au moins pour les quelques années à venir.
Elles résolvent les 2 points d'achoppement des V.E. actuels, l'autonomie et le temps de charge (et corollairement la disponibilité de points de charges rapides).
Par contre je les vois dans le sens d'une motorisation purement électrique et d'un "groupe électrogène" comme système de charge.
Partant de ce postulat, toutes les solutions sont valides, depuis le "range extender" thermique (le Rex des I3 qui vous fait tant rire ou le brave thermique minable de la Volt), jusqu'à l'EP-Tender (thermique ou ...électrique), en passant par la pile à combustible ou les solutions salines (NanoFlowCell). Chacun peut choisir en fonction de ses besoins, de ses convictions et de ses moyens
Les inconvénients dans tous les cas sont la complexité du système à mettre en oeuvre, l'encombrement, le poids et ...le prix!
Personnellement, avant de passer à Zoé, je regardais plutôt du côté des hybrides rechargeables (Prius Plugin, Volt), mais trop chères et pas assez électriques à mon goût. Ce qui a fait pencher la balance vers l'électrique pur, c'est de disposer d'un deuxième véhicule (hybride non rechargeable) et la possibilité de charger au travail, mais si je n'avais qu'un véhicule je pencherais effectivement vers l'hybride rechargeable.
On en reparle dans 10 ans

tdmboy a écrit:Ce qui a fait pencher la balance vers l'électrique pur, c'est de disposer d'un deuxième véhicule (hybride non rechargeable)

Pareil.

mais si je n'avais qu'un véhicule je pencherais effectivement vers l'hybride rechargeable.

Pareil.

On en reparle dans 10 ans

Ok, je mets une alarme sur mon agenda.
J'aurai sûrement changé trois fois d'agenda d'ici-là !
Et de voiture aussi.

Pixel a écrit:Le rendement de ces conversions annule complètement le gain de rendement du moteur à vitesse et charge constantes.

Je ne suis pas d'accord avec cela. Actuellement, on a des véhicules qui ont 10% de rendement moyen. En comptabilisant les diverses pertes et en tenant compte de l'augmentation du rendement moyen du moteur thermique, on arrive à environ 20% (j'avais fait le calcul sur un autre post et on est au-dessus de 20% pour être exact, mais je préfère minimiser volontairement les résultats). Mais, pour cela il faut prendre le rendement lorsqu'on charge sur une borne rapide, pas lorsqu'on charge sur une simple prise de courant ...

Et on n'est pas hors-sujet, on est en plein dedans car je considère que les hybrides rechargeables ne sont pas la bonne solution, c'est un pis-aller en attendant que l'on arrive à la solution que je propose. Ils sont plus économiques car ils supposent moins de changements dans la construction des voitures. Du coup, les industriels les présentent comme une solution "d'avenir". Mais, si on fait vraiment les comptes, ils n'offrent qu'un seul avantage : ne pas augmenter la pollution en ville.

Je ne connais pas trop l'ampera mais des modèles entre l'ampera et la I3 Rex ( et sans avoir une remorque à louer ) ont une place à prendre.

On est dans une pleine mutation du marché et de l'offre automobile ( et des technologies)
Bien malin celui qui donnera à 10 ans le pourcentage :
- de purs VE
- d'électriques "rexées"
- d'hybrides rechargeables
- d'hybrides
- de thermiques

Léonard a écrit:Je ne suis pas d'accord avec cela. Actuellement, on a des véhicules qui ont 10% de rendement moyen. En comptabilisant les diverses pertes et en tenant compte de l'augmentation du rendement moyen du moteur thermique, on arrive à environ 20% (j'avais fait le calcul sur un autre post et on est au-dessus de 20% pour être exact, mais je préfère minimiser volontairement les résultats). Mais, pour cela il faut prendre le rendement lorsqu'on charge sur une borne rapide, pas lorsqu'on charge sur une simple prise de courant ...

Je ne vois pas du tout ce que la recharge sur borne vient faire dans le raisonnement !

Il est clair, comme véhicule unique , l'hybride rechargeable avec un potentiel électrique de 75 km minimum, est une solution viable, mais ..chère.

Pixel a écrit:

Léonard a écrit:Je ne suis pas d'accord avec cela. Actuellement, on a des véhicules qui ont 10% de rendement moyen. En comptabilisant les diverses pertes et en tenant compte de l'augmentation du rendement moyen du moteur thermique, on arrive à environ 20% (j'avais fait le calcul sur un autre post et on est au-dessus de 20% pour être exact, mais je préfère minimiser volontairement les résultats). Mais, pour cela il faut prendre le rendement lorsqu'on charge sur une borne rapide, pas lorsqu'on charge sur une simple prise de courant ...

Je ne vois pas du tout ce que la recharge sur borne vient faire dans le raisonnement !

Je parlais du rendement de la charge. Je pars du rendement correspondant soit à la recharge de la batterie (80% sauf erreur de ma part), mais aussi du rendement du caméléon qui est optimal sur une borne 43 kWh, mais qui s'écroule dès qu'on descend vers les green-up. Si on prend 80% pour la charge des batteries et 80% pour le rendement moyen du moteur à partir de la décharge des batteries, on obtient plus de 20% de rendement moyen. Or, 20% de rendement moyen, cela permet simplement de diviser par 2 la consommation des VT et donc leurs rejets... Et en fait, la BMW I3+REX est très proche de cela. Si j'en croit divers témoignage, elle tient environ 100-110 km/h sur autoroute avec une consommation que lui envierait pas mal de thermiques. Dans ces conditions, la seule limite à son autonomie est la contenance de son réservoir.

PS : si mon idée est si mauvaise que cela, pourquoi un tas de monde conseille la solution panneaux photovoltaïques -> batteries de stockage intermédiaire -> recharge d'un VE. Car le rendement est encore pire que la solution que je propose. Or, je n'ai encore vu personne le signaler à ceux qui posent la question.

Parce qu'on ne paye pas le soleil.
Et on ne creuse pas non plus pour l'extraire. :p

J'ai l'impression que vous restreignez l'idée d'hybrides rechargeables au seules hybrides "parralèles" (type Toyota ou VW/Audi).
C'est à dire des véhicules ou le thermique reste le moteur principal et l'électrique soit une simple assistance soit possiblement seul en marche (selon demande de puissance et capacité de la batterie).
Je milite plutôt comme Léonard pour des hybride "série" (séparation des fonctions traction et production d'électricité), ou le moteur de traction est électrique et l'autre "moteur", éventuellement thermique mais du coup ce n'est pas une obligation, est adapté à sa tâche.
A mon sens l'erreur des Ampéra/volt est d'avoir voulu faire des hybrides série ET parralèle.
De fait le mécanisme est complexe (3 embrayages!) et le moteur inadapté (minable comme moteur de traction et mauvais comme groupe électrogène).

Pixel a écrit:Parce qu'on ne paye pas le soleil.
Et on ne creuse pas non plus pour l'extraire. :p

Mais, le rendement global est minable pour ne pas dire plus. Si on pense global, et je croyais naïvement que tous ceux qui mettent des PV sur leurs toits sont des écolos dans l'âme, il faut tenir compte du rendement global. SI ce n'est pas le cas, autant mettre un radiateur pour brûler les watts que l'on produit et qui seraient en surnombre ... Que dirais-tu si EDF avait le même raisonnement ?

Léonard le mismatcher, le soleil est une énergie renouvelable.
Ce qui n'est pas utilisé est perdu et ne sera jamais utilisé par quelqu'un d'autre.
Ne fais pas semblant de ne pas comprendre.

Et on ne justifie pas une connerie en disant : "il y a d'autres conneries du même genre et personne ne dit rien".

Non, c'est toi qui ne doit pas faire semblant de ne pas comprendre. Si je te comprend bien, si une énergie est "gratuite" on peut la gaspiller ? Désolé, mais pour moi, on ne produit pas pour le plaisir. Une énergie a toujours un prix, tout au moins un coût. Et l'énergie PV n'est pas gratuite, elle vaut quelque chose.

Léonard a écrit:Je parlais du rendement de la charge. Je pars du rendement correspondant soit à la recharge de la batterie (80% sauf erreur de ma part), mais aussi du rendement du caméléon qui est optimal sur une borne 43 kWh, mais qui s'écroule dès qu'on descend vers les green-up. Si on prend 80% pour la charge des batteries et 80% pour le rendement moyen du moteur à partir de la décharge des batteries, on obtient plus de 20% de rendement moyen.

Le rendement s'écroule, c'est un peu exagéré, il ne faut pas confondre rendement et facteur de puissance (et par ailleurs, le rendement semble optimisé plutôt pour 22 kW).
80% fois 80 % cela fait 64 % de rendement global; je ne comprends pas bien ce 20 % ?

Pour en revenir à la question, quelle que soit la batterie, je ne crois pas que les hybrides aient un grand avenir, cela restera toujours des voitures avec une double motorisation, avec bien plus de pièces qu'un pur VE ou VT. Elles resteront donc toujours plus chères, ce qui les empêchera d'être "grand public". De plus, du fait de leur complexité, elles risquent fort d'être moins fiables et plus couteuses à entretenir, d'où des problèmes en occasion et à la revente. (Ok je sais, la Prius est très fiable, mais que vont donner les Golf GTE en vieillissant ?)

TomC a écrit:

Léonard a écrit:Je parlais du rendement de la charge. Je pars du rendement correspondant soit à la recharge de la batterie (80% sauf erreur de ma part), mais aussi du rendement du caméléon qui est optimal sur une borne 43 kWh, mais qui s'écroule dès qu'on descend vers les green-up. Si on prend 80% pour la charge des batteries et 80% pour le rendement moyen du moteur à partir de la décharge des batteries, on obtient plus de 20% de rendement moyen.

Le rendement s'écroule, c'est un peu exagéré, il ne faut pas confondre rendement et facteur de puissance (et par ailleurs, le rendement semble optimisé plutôt pour 22 kW).
80% fois 80 % cela fait 64 % de rendement global; je ne comprends pas bien ce 20 % ?

Un moteur thermique a un rendement réel max de 36%. S'il sert à charger des batteries, il devrait fonctionner à son rendement maximum. Mais, il faut compter les pertes de rendement dues au transfert de l'énergie mécanique vers les batteries. Environ 80% globalement. Puis, le transfert des batteries vers le moteur. et là-aussi j'arrondis à 80%, soit 23 % de rendement final. Là où un VT tourne à environ 10%. SI on charge à des puissances moindre, donc avec un moteur de cylindrée plus petite, mais qui tournera plus longtemps, le rendement global risque de diminuer, puisque l'expérience montre que pour pas mal de VE, il vaut mieux charger à une puissance supérieure.

J'adore ce forum ! Si on était pas si éloignés géographiquement, ce serait très intéressant d'avoir ces discussions autour d'une table.

Quelqu'un se lancerait dans les pronostics des ventes des 4 types de véhicules dans 10 ans ?

Bigfoot a écrit:Quelqu'un se lancerait dans les pronostics des ventes des 4 types de véhicules dans 10 ans ?

Je ne me lancerais pas dans l'exercice car je pense qu'il y a de fortes chances que l'on a tout faut. En fait, il y a trop d'inconnues. Par exemple, le prix du pétrole. Actuellement il est exceptionnellement bas. Il l'est pour 2 raisons. La première c'est la guerre des prix. La seconde c'est qu'il y a des producteurs qui trafiquent et c'est essentiellement le cas de Daech en Irak. Or, Daech se fait grignoter son territoire et la guerre des prix est en train d'étrangler financièrement pas mal de pays. Donc, il y a divers spécialistes qui pensent que le marché va se stabiliser vers la fin de 2016, ou le début de 2017 ... mais, ils n'en sont pas sûrs : Vers un rééquilibrage possible du marché pétrolier fin 2016 ou début 2017 - L’analyse d’IFP Energies nouvelles

Car soyons honnête, le gasoil à 1€, à 1,30€ ou à 1,5€, cela changera pas mal de choses du tout au tout. Dans l'état actuel, et si les spécialistes qui font l'analyse que j'ai mise en ligne ont raison, le gasoil devrait rester aux alentours de 1€ jusqu’à la fin 2016. Mas, que les choses changent sur le terrain, ou que les USA et l'Arabie Saoudite s'accordent et le prix pourrait repartir à la hausse plus vite que prévu.

Mais, d'un autre coté, s'il y a une volonté européenne de taxer efficacement le CO2, les choses évolueront aussi. Or, le prix du carburant est la principale donnée qui fera évoluer les marchés. Plus vite il sera haut et plus vite il y aura des demandes pour des véhicules moins gourmands. Donc, ce seront les hybrides les plus proches des modèles actuels qui seront favorisés. Si le prix monte lentement et tardivement, les cosntructeurs auront le temps de proposer des véhicules innovants et la bascule se fera différemment.

Bonjour,
Les besoins d'un véhicule hybride au niveau de la batterie sont différents que ceux d'un véhicule électrique.
D'un côté, pour les véhicules électriques, on va chercher la meilleure capacité en fonction de l’encombrement et du poids, mais pas forcément la longévité de la batterie au niveau des cycles de recharges. Une batterie de véhicule électrique qui permettait de faire 400 km sur une charge demande de tenir environ 1 000 cycles. Une batterie d'hybride, elle, va avoir une alternance charge-décharge beaucoup plus importante, si elle ne fait que 10 kWh par exemple, et le nombre de cycle pour faire mettons 400 000 km sera beaucoup plus important.
Or, plus la batterie est capable d'encaisser des cycles, moins elle est dense énergétiquement, c'est sans doute la raison qui a poussé Toyota à équiper ses hybrides de batteries NiMH (je crois que ça change). Donc à mon avis, les progrès des batteries des VE ne profiteront pas forcement aux véhicules hybrides qui ont besoin d'une batterie avec des spécifications différentes. D'ailleurs sur la future Mégane micro-hybride de chez Renault qui est prévu pour l'année prochaine, il semble que la technologie de batterie employée sera franchement différente des batteries classiques de VE. Ils parlent d'une batterie pouvant encaisser pas loin de 10 000 cycles. Mais franchement, devoir se fader une vidange de moteur thermique, filtres divers plus éventuellement la maintenance d'une batterie, cela devient compliqué. Sur la 308 e Hdi que j'avais d'ailleurs, la batterie pour l'alterno-démarreur était constituée de condensateurs. Le moteur thermique se coupait sous 20 km/h, mais à son redémarrage, on voyait bien que la lumière des phares était plus forte le temps du redémarrage, sans doute un pic de tension du fameux condensateur. Et ça, en ville, c'était à chaque arrêt. Bref, à mon avis, l'hybride remplacera les thermiques pour les autos ou les camions devant faire de nombreux kilomètres, mais la majorité de nos véhicules neufs dans le futur seront électriques.

rslden a écrit:Une batterie d'hybride, elle, va avoir une alternance charge-décharge beaucoup plus importante, si elle ne fait que 10 kWh par exemple, et le nombre de cycle pour faire mettons 400 000 km sera beaucoup plus important.
Or, plus la batterie est capable d'encaisser des cycles, moins elle est dense énergétiquement, c'est sans doute la raison qui a poussé Toyota à équiper ses hybrides de batteries NiMH (je crois que ça change).

Quelques précisions.
J'ai eu une Prius II et j'ai actuellement une Prius+ (break 7 places).
La batterie de la Prius II est une NiMH 202 V, 6,5 Ah, soit 1,3 kWh. Poids 39 kg.
Je pense que c'est la même batterie pour la Prius III.
Sur la Prius+ (j'ai le manuel sous les yeux) la batterie est une Li-Ion.
3,6 V/cellule, 56 cellules, soit 201,6 V, 5 Ah, ce qui donne 1 kWh. Poids 32 kg.
Elle est placée dans l'accoudoir central entre les deux sièges avant, alors que dans les autres Prius, elle est sous les sièges arrières.

Comme tu le dis, ces batteries ne travaillent pas comme les batteries de VE. Elle sont cyclées en permanence.
Pour arriver à obtenir une durée de vie correcte, Toyota fait travailler ces batteries entre 40 % et 80 % de charge.
Elles ne sont jamais chargées ni déchargées à fond. Il y a une réserve de sécurité de 40 % en bas et de 20 % en haut.
(j'imagine qu'un équilibrage doit tout de même être fait de temps en temps sinon, certaines cellules finiraient par être trop chargées ou trop déchargées.)
Cela permet à Toyota de garantir ses batteries 8 ans et 160 000 km pour la Prius II.
Cette garantie a été ramenée à 5 ans et 100 000 km à partir de la Prius III.