Contexte des Véhicules Hybrides

Contexte sociétal et économique

Le transport routier est au cœur d'enjeux sociétaux majeurs pour les années à venir. En effet, depuis plus d'un siècle, nous nous sommes contentés de brûler un combustible fossile pour faire avancer nos véhicules... et notre économie. Cependant, depuis une dizaine d'années est apparu un certain nombre de limites à la poursuite d'un tel développement. D'une part, face à l'augmentation de la température terrestre, liée tout au moins en partie aux gaz à effet de serre, des initiatives de plus en plus reconnues quant aux émissions de tels gaz, se mettent en place à un niveau national ou supranational (protocole de Kyoto par exemple). D'autre part, l'approvisionnement en hydrocarbures souffre de deux problèmes majeurs : les réserves mondiales sont limitées dans le temps (estimées aujourd'hui à une quarantaine d'années de consommation) et elles sont localisées majoritairement dans des pays soumis à de fortes tensions géopolitiques.

Contexte technologique

Ainsi, pour répondre à cette double problématique, les constructeurs automobiles mondiaux s'intéressent de plus en plus activement à des véhicules tout électriques ou hybrides électriques. Le récent succès technologique et commercial de la Toyota Prius conforte cette tendance. Si de nombreux démonstrateurs de tels véhicules ont d'ores et déjà été présentés par tous les grands constructeurs, force est de constater que les performances (autonomie, poids, vitesse, durée de vie) de ces véhicules restent souvent encore en deçà de ce que les rendements élevés et la fiabilité du traitement de l'énergie électrique pouvaient laisser espérer. De ce fait, le marché automobile, notamment européen, reste globalement frileux à ces nouveaux véhicules : le coût prohibitif actuel n'est pas compensé par les gains en énergie et les réductions d'émissions polluantes (réels mais insuffisants). De plus la complexité de ces structures de traction ne permet pas encore d'assurer la fiabilité requise par le secteur automobile. Ainsi de nombreux progrès sont encore à réaliser pour promouvoir le développement de véhicules électriques et/ou hybrides dans notre société et de répondre aux enjeux sociétaux inhérents.

Contexte scientifique

Parallèlement, de nombreux laboratoires de recherche du monde entier, notamment en France, ont lancé, depuis de nombreuses années, des actions de recherche dans le domaine du véhicule du futur, confortés par les récents programmes gouvernementaux associant partenaires académiques et industriels tel le PNGV américain. Une des caractéristiques de ces véhicules est de requérir des compétences multiples tant pour son développement que pour sa gestion d'énergie. Les laboratoires de Génie Electrique ont un rôle central à jouer, tant ils se retrouvent au cœur même de la problématique, impliqués de la production d'énergie électrique à bord du véhicule (grâce à un alternateur ou une pile à combustible par exemple), à son utilisation (motorisation électrique intégrée dans les roues par exemple), en passant par son stockage (batteries et supercondensateurs à titre d'illustration) et son conditionnement (convertisseurs statiques). Mais une approche transdisciplinaire en collaboration avec des laboratoires d'autres disciplines (mécanique, énergétique, automatique, environnement, chimie...) est fondamentale à la vue de la complexité d'un tel système et de l'interdépendance du fonctionnement de chaque composante. Il faut bien reconnaître que cette approche globale n'est pas courante à l'heure actuelle tant d'un point de vue national qu'international.