Auditions publiques – Pollution urbaine et effet de serre Quelles solutions ? Véhicules hybrides F. BADIN INRETS – LTE Assemblée Nationale – Mardi 18 Octobre 2005

Quelle architecture hybride Pour quels usages ? Pour quels gains ? Véhicules hybrides Quelle architecture hybride Pour quels usages ? Pour quels gains ?

Hybrides discrets Alterno-démarreur Solution minimale (micro) : Conservation de l’architecture du GMP Machine non intégrée 2 à 3 kW, Batterie proche de l’existante, Gain en consommation urbaine : 5 à 8 %

Mise en œuvre Alterno-démarreur Citroën C3 GM Saturn Toyota Crown GM Denso Valeo Stars Citroën C3 GM Saturn Toyota Crown Projet 2007 5500 ex depuis 2001 #3500 ex depuis 1/2005

Hybrides discrets Alterno-démarreur et booster Solution intermédiaire (mild) : Modification minimum de l’architecture du GMP Machine généralement intégrée 10 à 15 kW, Batterie 42 à 150 V, moins de 1 kWh, Gain en consommation urbaine : 20 à 30 %

Alterno démarreur booster Mise en œuvre Alterno démarreur booster Grande compacité (< 1cm/kW) Insight Honda IMA Civic Accord Machine électrique

Hybrides discrets Alterno-démarreur, booster et mode électrique Solution complète (full) : Modification profonde de l’architecture du GMP Machine de 30 à 50 kW, Batterie 200 à 300 V, 1 à 2 kWh, Gain en consommation urbaine : 30 à 40 %

Mise en œuvre Un grand choix de fonctionnalités Alterno-démarreur, booster et mode électrique Un grand choix de fonctionnalités Un sur-coût plus important Mise en place des composants plus délicate Grande complexité Grande compacité Toyota Prius 2003 CEE France 04 2500 500 05* 15000 3000 Batterie Motorisation #300 000 ex depuis 1997

Comparatif des émissions de CO2 et puissance de la motorisation EVALVH INRETS IFP ARMINES GREEN ADEME ADEME 2004, INRETS, Constructeurs Version 05/04/05 270 Cycle normalisé Européen 250 230 Essence 210 190 Emission de CO2 en g/km 170 140 150 Diesel -30 % -20 % Prius 03 130 120 Insight Civic 110 VW Golf TDI Smart 90 Lupo Renault Ellypse, PSA Efficient-C 70 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 160 170 Puissance de la motorisation en kW

Grande dépendance de l’usage sur le gain énergétique EVALVH INRETS IFP ARMINES GREEN ADEME Prius 1997 et 2001 260 IFP/COMP_CAT3V.xls 13 véhicules (catalysés 3V) 220 Moyenne Emission en g/km 180 Prius 97 -20% à 25% -30% 40% -15% -3% Prius 01 140 100 0,5 Urbain MVEG Route Autoroute 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4 4,5 Cycles de conduite Rmq : Etude de la Prius 2003 en cours

Hybrides fonctionnels Hybrides discrets plus des fonctionnalités complémentaires au bénéfice de l’utilisateur et/ou de la collectivité : Mode tout électrique avec autonomie, Recharge de la batterie sur le réseau, Motorisation répartie, Alimentation électrique de bord.

Hybrides fonctionnels Mode électrique avec autonomie et recharge réseau Architecture identique au full hybrid Nécessité d’un stockage d’énergie plus important Machine de 30 à 50 kW, Batterie 200 à 300 V, 5 à 10 kWh pour 20 à 40 km, Evolution possible sans émission locale de polluants atmosphériques, Transfert de consommation possible vers d’autres énergies primaires.

hybrides avec autonomie électrique et recharge réseau Mise en œuvre hybrides avec autonomie électrique et recharge réseau Gruau Microbus Dassault-Heuliez Cleanova Daimler-Chrysler Sprinter Batterie : # 22 kWh Autonomie : # 30 km électrique # 350 km hybride Batterie : # 25 kWh Autonomie : # 150 km électrique # 500 km hybride Batterie : # 14 kWh Autonomie : # 36 km électrique # 500 km hybride Vendu depuis 2004 30 prototypes en démo 6 prototypes en démo

Mise en œuvre 180 à 200 g CO2/km hybrides 4x4 Toyota Estima 2002 Toyota RX400h 2005 25000 depuis 2001 180 à 200 g CO2/km Ford Escape 2004 Nissan Cube 2004 ?

Evaluation de la relation gain en usage - surcoût Référence VP 1600 kg, 75 kW, essence Euro IV, 160 g CO2/km Stop/start courroie D’après FEV -5 Stop/start intégré Stop/start , boost et mode électrique -10 Stop/start et boost Stop/start , boost et ZEV 1,6 km -15 Gain en émission de CO2 en % -20 -25 Batterie à 500 €/kWh Machine électrique à 20 €/kW 50 kW 2 kWh Calculateur, intégration… -30 -35 -40 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000 4500 5000 Surcoût de fabrication en Euros

+ = _ Eléments de conclusions par rapport aux potentiels Les véhicules hybrides permettent d ’atteindre des consommations très faibles (CO2), Leurs émissions sont très basses (Euro IV), Leurs performances sont bonnes (dynamique, autonomie), + Ils combinent plusieurs innovations, Le gain est sensible aux cycles d ’usage, = Leurs coût est encore élevé (+20 à 30 % ?), Questions sur la fiabilité des composants (stockage et électronique de puissance ?), Les VEH ont d ’autres concurrents (MTH optimisés, GNC, GPL, biocarburants…). _