Un moteur hybride est un moteur qui combine deux énergies pour assurer la propulsion d’un véhicule. Un hybride est ainsi un véhicule qui, en plus de sa source d’énergie primaire, dispose d’un stockage réversible d’énergie sous une seconde forme (hydraulique avec réserve de pression, cinétique avec volant d’inertie, électrique). Il s’agit pour l’essentiel de la combinaison de l’électrique et du thermique (mais cette solution est aussi utilisée pour les voitures à hydrogène qui sont également des hybrides électrique-hydrogène).

Le principe de l’hybridation est de tirer profit des avantages des deux types de motorisation installée dans un véhicule. Aujourd’hui, les véhicules hybrides ont leur énergie primaire assurée par un moteur thermique traditionnel, à laquelle s’ajoute une énergie secondaire procurée par un moteur électrique et d’une batterie venant optimiser le fonctionnement du moteur thermique et/ou le remplacer temporairement. Cela a pour effet de réduire significativement la consommation de carburant et les émissions de ces véhicules.

La motorisation hybride comprend différents modes, qui peuvent être rangés de l’hybridation soft à l’hybridation full.

1. Le premier niveau est un dispositif électrique (un alterno-démarreur) qui permet une mise en veille du moteur lorsque le véhicule équipé est à l’arrêt puis le redémarrage lorsque la pédale de frein est relâchée. Le système « Stop & Start » de Valeo, qui est commercialisé sur la Citroën C3, est représentatif de ce premier niveau, qui ce retrouve avec un système proche dans la Volkswagen Lupo.
2. Le deuxième niveau de l’hybridation est le freinage récupératif, qui consiste à récupérer l’énergie cinétique du véhicule lorsque celui-ci freine ou décélère au lieu de se dissiper sous forme de chaleur dans les freins. L’énergie, qui est difficile à récupérer, est ensuite stockée dans une batterie pour être ensuite restituée.
3. Le troisième niveau concerne l’optimisation du moteur thermique. Lorsque le moteur thermique produit trop d’énergie, celle-ci est stockée dans des batteries pour être restituée lorsqu’un surcroît d’énergie est nécessaire (lors des accélérations), ce qui permet un surcroît de puissance évitant une surconsommation énergétique lors des accélérations ainsi qu’éventuellement, une réduction de la cylindrée du moteur thermique.
4. Le quatrième niveau (full hybrid) concerne les véhicules qui peuvent à un moment être entièrement propulsés par le moteur électrique, sans intervention du moteur thermique, comme c’est le cas avec la fonction E-drive sur la Toyota Prius.

L’IFP (Institut français du pétrole) a réalisé une catégorisation des types de motorisations hybrides ainsi qu’une évaluation de la puissance électrique nécessaire et de la réduction des émissions en conduite urbaine. Le tableau suivant, tiré des travaux de l’IFP résume les résultats. Il faut noter cependant que pour les types de circulation non urbains, les gains en CO2 sont moindres.

Les véhicules hybrides offre des avantages à la fois en termes de consommation et d’émission, sans induire des coûts de production exorbitants ni réduire les performances ou l’autonomie. Ils constituent ainsi un compromis intéressant entre des véhicules traditionnels à moteurs thermiques et des véhicules qui fonctionneraient uniquement à l’électricité par exemple. Parmi les modèles commercialisés aujourd’hui, différents systèmes de full hybrid coexistent. Ainsi, il est possible de distinguer l’architecture semi-parallèle du Toyota Hybrid System de l’architecture parallèle en place sur la Honda Civic. Dans le système de Toyota, les deux moteurs peuvent fonctionner indépendamment, ce qui permet d’avoir un mode électrique silencieux, alors que le système de la Honda Civic repose sur un couplage permanent des deux moteurs, avec une fermeture des soupapes du moteur thermique en mode électrique, et non pas son arrêt total.

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