Thermique, hybride, électrique : comprendre les différences pour mieux choisir

Véhicule électrique, hybride ou thermique ? Entre pertinence vis-à-vis des usages des conducteurs, pressions réglementaires, enjeux économiques et préoccupations environnementales, le choix d’un type de motorisation devient stratégique.

Mais avant de trancher, encore faut-il bien comprendre comment fonctionnent ces technologies. On vous explique tout, simplement.

1. Le véhicule thermique : la mécanique traditionnelle

Un peu d’histoire

Le moteur thermique, c’est ce qu’on a tous connu depuis plus d’un siècle.

Il équipe les premières voitures dès la fin du XIXe siècle. Henry Ford démocratise la voiture thermique avec la célèbre Ford T en 1908. Pendant plus de 100 ans, ce type de motorisation règne sans partage.

Comment ça marche ?

Un véhicule thermique fonctionne à l’aide d’un moteur à combustion interne (essence ou diesel). Ce moteur transforme l’énergie chimique du carburant en énergie mécanique grâce à un processus de combustion dans les cylindres. C’est ce qui permet d’animer les roues via une transmission (boîte manuelle ou automatique).

Principaux éléments techniques :

• Réservoir de carburant : stocke l’essence ou le diesel.
• Injection et combustion : le carburant est injecté dans les cylindres, où il est mélangé à de l’air, puis enflammé.
• Arbre à cames, pistons, vilebrequin : assurent la conversion de l’explosion en mouvement rotatif.
• Échappement : expulse les gaz brûlés.

Limites :

• Rendement énergétique faible (20 à 30 % de l’énergie est réellement utilisée).
• Émissions importantes de CO₂, NOx et particules fines.
• Entretien régulier nécessaire (vidanges, filtres, courroies…).
• Fiscalité de plus en plus défavorable

Avantages

• Autonomie élevée
• Réseau de stations-service très dense
• Coût d’achat souvent plus faible que l’électrique

Enjeux climatiques

En moyenne, un véhicule thermique émet entre 110 et 200 g de CO2e par km, selon son gabarit. Un SUV diesel peut grimper à plus de 250 g/km. Dans le contexte de neutralité carbone visée pour 2050, ces chiffres ne passent plus.

2. Le véhicule électrique : la révolution silencieuse

Un peu d’histoire

L’électrique est en réalité plus ancien qu’on ne le pense : les premiers véhicules électriques datent de la fin du XIXe siècle. Mais ils ont été supplantés par le thermique, plus performant à l’époque. La donne change dans les années 2010 avec Tesla, la Renault Zoé et les politiques publiques en faveur de l’électrification.

Comment ça marche ?

Un véhicule 100 % électrique fonctionne grâce à un moteur électrique alimenté par une batterie lithium-ion. Il n’émet aucun CO₂ à l’usage (hors production d’électricité et fabrication de la batterie).

Fonctionnement technique :

• Batterie (de 30 à 100 kWh selon les modèles) : stocke l’électricité.
• Chargeur embarqué : permet de recharger la batterie via une prise standard, une borne AC ou une borne rapide DC.
• Onduleur / convertisseur : transforme le courant continu de la batterie en courant alternatif pour le moteur.
• Moteur électrique : transforme l’électricité en mouvement.
• Système de freinage régénératif : récupère l’énergie cinétique lors des décélérations.

Avantages techniques :

• Rendement énergétique très élevé (~90 %).
• Moins de pièces en mouvement → entretien allégé.
• Conduite fluide et silencieuse, couple immédiat.

Challenges :

• Recharge :
  • À domicile → nécessite une borne adaptée.
  • Sur le lieu de travail → gestion des bornes à partager.
  • En itinérance → nécessite un réseau dense et fiable (attention, la recharge en itinérance est beaucoup plus onéreuse que la recharge à domicile ou sur lieu de travail).
• Autonomie : varie fortement selon les modèles, l’usage, la température et la conduite (de 200 à 600 km).
• Temps de recharge : de 30 minutes à 8h selon la puissance de la borne (même si elle tend à se densifier, l’infrastructure de recharge est encore incomplète)
• Prix d’achat plus élevé : compensé par une fiscalité + avantageuse pour les véhicules de fonction, un moindre coût d’entretien, et un moindre coût d’énergie lorsque les recharges sont optimisées

Enjeux climatiques

Sur tout le cycle de vie, un véhicule électrique émet 2 à 3 fois moins de CO₂ que son équivalent thermique. Même avec un mix électrique encore carboné, l’impact est nettement réduit. Il devient incontournable pour les flottes cherchant à réduire rapidement leur empreinte carbone.

3. Le véhicule hybride : le faux bon compromis ?

Un peu d’histoire

Toyota lance la Prius en 1997, première voiture hybride produite en série. Depuis, toutes les marques ont suivi, poussées par les réglementations CO₂ européennes.

Comment ça marche ?

Un véhicule hybride combine un moteur thermique et un moteur électrique. Il existe deux grandes familles :

1. Hybride simple (HEV) :
   Le moteur électrique assiste le moteur thermique pour améliorer l’efficacité, notamment en ville ou lors des phases de démarrage et de freinage.
2. Hybride rechargeable (PHEV) :
   Le véhicule peut rouler en 100 % électrique sur une courte distance (plusieurs dizaines de km en moyenne) grâce à une batterie plus grande. On peut la recharger via une prise de courant.

Fonctionnement technique :

• Batterie : alimente le moteur électrique.
• Convertisseur : gère la distribution d’énergie entre thermique et électrique.
• Système de récupération d’énergie : recharge la batterie lors des phases de freinage ou décélération.

Avantages

• Moins de CO₂ qu’un thermique, surtout en ville
• Moins de carburant consommé sur les trajets courts
• Pas besoin de borne pour les HEV

Points critiques :

• Seulement 20% des km parcourus par des PHEV en entreprise sont parcourus en mode électrique.
  • Résultat : une consommation en moyenne 3x supérieure à celle affichée sur le papier, et seulement 15 à 20% en dessous des véhicules thermiques.
• Poids plus élevé lié à la batterie qui s’ajoute au moteur thermique → surconsommation si le moteur électrique n’est pas utilisé.
• Autonomie électrique limitée → sans recharge régulière, le véhicule fonctionne quasiment comme un thermique, mais plus lourd.
• Maintenance double : deux motorisations à entretenir.

Focus sur les véhicules hybrides (HEV)

Les véhicules hybrides dits “non rechargeables” ou HEV (Hybrid Electric Vehicle) combinent deux motorisations :

• un moteur thermique (essence ou diesel)
• un petit moteur électrique alimenté par une batterie auto-rechargeable

Contrairement aux hybrides rechargeables (PHEV), les HEV ne se branchent pas sur une borne. La batterie électrique se recharge automatiquement, grâce à la récupération d’énergie au freinage ou à la décélération.

Comment ça fonctionne ?

Le système hybride décide en temps réel quel moteur utiliser, ou s’il faut combiner les deux.

En ville ou à basse vitesse :
Le véhicule peut rouler en 100 % électrique sur de très courtes distances. Cela permet de limiter les émissions et la consommation dans les embouteillages.

Lors des accélérations ou à vitesse stabilisée :
Les deux moteurs fonctionnent ensemble pour optimiser la puissance tout en réduisant la consommation.

Lors du freinage ou de la décélération :
Le moteur électrique agit comme un générateur et récupère de l’énergie cinétique, qui est stockée dans la batterie pour être réutilisée plus tard.

Avantages des HEV

• Sobriété en ville : les HEV consomment jusqu’à 20 % de carburant en moins qu’un thermique classique sur trajets urbains.
• Pas de recharge nécessaire : fonctionnement simple et pratique pour les conducteurs non équipés de borne.

Limites des HEV

• Batterie de petite capacité : l’autonomie en mode électrique est très limitée (généralement < 2 km).
• Sur route et autoroute : les gains en consommation s’annulent. Le véhicule fonctionne principalement en thermique.
• Maintenance : système plus complexe qu’un thermique pur, avec deux motorisations à surveiller (entretien spécifique).

Quel avenir pour ces motorisations ?

Thermique : sur la fin

L’Union Européenne a annoncé la fin de la vente de véhicules thermiques neufs en 2035. L’horizon se rétrécit, d’autant que les motorisations thermiques sont de plus en plus désavantagées fiscalement et réglementairement.

Hybride : une transition en sursis

L’hybride peut sembler être une étape intermédiaire, mais son efficacité réelle dépend fortement des usages. Les entreprises constatent souvent des écarts majeurs entre les émissions théoriques et les émissions réelles. De plus, sa fiscalité avantageuse tend à disparaître, rendant son intérêt économique discutable.

Électrique : la nouvelle norme

Les politiques publiques, les constructeurs et les entreprises misent désormais massivement sur l’électrique, qui émet 2 à 3 fois moins de CO2 que son équivalent thermique, sur tout le cycle de vie.

Un facteur clé : la norme CAFE

La norme CAFE (Corporate Average Fuel Economy), appliquée à l’échelle européenne depuis 2020, impose aux constructeurs automobiles de respecter un seuil moyen d’émissions de CO₂ pour l’ensemble de leur flotte vendue, seuil abaissé chaque année jusqu’en 2030.

Si un constructeur dépasse ce seuil, il doit payer des amendes très élevées (95 € par gramme et par véhicule excédentaire).

En résumé : comprendre pour mieux agir

Comprendre le fonctionnement des motorisations, c’est la première étape pour faire un choix éclairé. Que vous soyez gestionnaire de flotte, responsable RH ou responsable RSE, vous devez intégrer à vos décisions :

• L’impact carbone réel (et pas uniquement théorique),
• Les usages concrets des conducteurs (ville, route, fréquence, distance…),
• Le coût complet embarquant le coût du véhicule (loyer ou achat), son entretien, son énergie (stratégie de recharge), sa fiscalité, etc…

L’électrique sort de plus en plus souvent vainqueur de ces arbitrages, notamment pour les véhicules de fonction (les conclusions sont - pour l’instant - moins évidentes sur les véhicules utilitaires).