Hybride, thermique ou électrique : quelle motorisation choisir ?

A l’heure de remplacer sa voiture, la question du choix de la motorisation se pose de plus en plus : thermique, électrique ou hybride ? Les moteurs thermiques restent majoritaires au sein du parc automobile français, mais de nombreux éléments viennent contrarier cette domination. IZI by EDF présente un comparatif complet sur les trois motorisations.

3 motorisations différentes

Avant de mettre en avant les avantages et inconvénients de chacune des motorisations, quelques rappels techniques sont utiles. Pour qu’un véhicule avance, il doit accumuler de l’énergie mécanique ; les différences entre les trois motorisations relèvent en premier lieu de la manière dont cette accumulation est produite.

Comment un moteur thermique se met en marche ?

L’énergie est obtenue grâce à la combustion du carburant (essence ou diesel) à très haute température. Une fois produite, cette énergie thermique est convertie en énergie mécanique et permet ainsi de faire fonctionner le moteur. Les gaz produits lors de la phase de combustion (notamment le C02) sont expulsés grâce au pot d’échappement.

Le fonctionnement d’un moteur électrique

Au sein d’un moteur électrique, l’énergie est fournie par une batterie ou une pile à combustible. L’énergie électrique se transforme en énergie mécanique et permet au véhicule d’avancer.

Comment avance un véhicule hybride ?

Comme son nom l’indique, le moteur hybride fonctionne avec deux sources d’énergie différentes : un moteur électrique et un moteur thermique. Généralement, le moteur électrique assure la mise en mouvement du véhicule jusqu’à une vitesse donnée, à laquelle il est remplacé par le moteur thermique. Les deux moteurs peuvent également fonctionner simultanément lors des phases de conduite exigeant beaucoup de puissance. Enfin, en phase de décélération ou en descente, une partie de l’énergie cinétique peut être convertie en énergie électrique, permettant à la batterie de se recharger.

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Parts de marché en France

Les véhicules à moteurs thermiques sont encore majoritaires en termes de ventes, mais l’année 2020 a vu la part de marché des hybrides et électriques augmenter significativement (20 % contre 8 % l’année précédente). Si on limite la comparaison aux seuls véhicules rechargeables (électriques et hybrides rechargeables), l’augmentation est encore plus notable : 3 % en 2019 contre 11 % en 2020.

Tout incite à considérer que cette tendance va s’inscrire durablement dans le paysage automobile français. En effet, les récentes mesures incitatives ont eu un impact significatif sur l’achat de véhicules à motorisations alternatives : 8,9 % des voitures vendues en 2020 remplissent l’un des critères d’attribution du bonus écologique. En examinant les chiffres mois par mois, l’effet est encore plus lisible : en décembre 2020, 17,5 % des nouvelles immatriculations étaient compatibles avec le bonus écologique, contre 6 % en moyenne sur les 7 premiers mois de l’année.

Comparatif thermique vs électrique vs hybride

Motorisation	thermique	électrique	hybride
Avantages	Une infrastructure globale encore conçue pour les moteurs thermiques : beaucoup de stations, de garagistes… Autonomie plus importante	Pas d’émission de CO2 à l’utilisation Fonctionnement silencieux Confort de conduite en ville à vitesse réduite Recharge économique Entretien réduit Prime écologique incitative Accroissement de l’offre Des places gratuites et réservées en ville	Consommation de carburant réduite Utilisation de l’énergie cinétique des freinages et décélérations Confort de conduite en ville à vitesse réduite Une bonne autonomie en tout électrique pour les modèles rechargeables
Inconvénients	Malus écologique * Augmentation tendancielle des prix du carburant Raréfaction des ressources de pétrole Entretien important Pas de freinage régénératif	Autonomie encore réduite malgré des progrès Efficience encore réduite sur les autoroutes Prix d’achat initial important Impact environnemental des batteries	Prix d’achat neuf entre 1 500 et 5 000 € plus élevé que pour les équivalents thermiques Les véhicules neufs sont vite obsolètes à cause des progrès incessants

Pourquoi choisir une motorisation électrique ?

Marqué par la hausse du prix des carburants et la sensibilisation croissante aux problématiques environnementales, le contexte actuel a de quoi favoriser la vente de véhicules électriques. Avec une part de marché inférieure à 1 % en 2015 et désormais supérieure à 6 %, la voiture électrique a plus que jamais le vent en poupe. Quels sont les différents aspects à considérer avant de choisir ce type de motorisation ?

Budget à l’achat pour un véhicule électrique

Les voitures électriques ont un prix d’achat plus élevé que leurs consœurs thermiques. On s’en rend compte d’autant plus facilement que de plus en plus de constructeurs proposent, pour un modèle identique, le choix entre plusieurs types de motorisations. A titre d’exemple, une Renault Twingo électrique coûte 21 550 €, contre 13 450 € pour la version thermique.

Deux éléments expliquent cette différence de prix :

• Le coût des matières premières utilisées dans la batterie, comme le lithium, représente 40 % du prix de la voiture.
• Comme la production de ces véhicules est encore minoritaire, les constructeurs ont plus de difficultés à réaliser des économies d’échelle.

Bonus écologique

Cette aide financière, compatible avec la motorisation électrique, permet de rendre beaucoup plus supportable l’achat d’un véhicule neuf. Son montant varie selon le prix et le type du véhicule.

1 : Pour un véhicule neuf 

• le taux d’émission de CO2 doit être au maximum de 20 g par kilomètre
• Le véhicule doit être acheté ou loué pour une durée au moins égale à deux ans
• Il ne peut pas être vendu dans les six mois suivant son achat, ni avant d’avoir parcouru au moins 6 000 kilomètres.
• La demande d’aide doit être formulée au plus tard dans les six mois suivant la date de facturation du véhicule ou de versement du premier loyer.

Montant de l’aide :

• Véhicule de moins de 45 000 € : 27 % du coût TTC du véhicule avec un plafond à 6 000 €.
• Véhicule entre 45 000 € et 60 000 € : 2 000 €
• Véhicule de plus de 60 000 € : bonus de 2 000 € limitée aux professionnels (utilitaire léger) ou aux véhicules fonctionnant à l’hydrogène.

2 : Pour un véhicule d’occasion

Les conditions sont les mêmes et le montant de l’aide est de 1 000 €.

Budget à l’utilisation d’un véhicule électrique

C’est un des avantages principaux des voitures électriques. Une fois le prix d’achat amorti, le coût de revient à moyen et long terme est très compétitif. En effet, à partir d’une utilisation de 4 ans, la voiture électrique devient plus économique que la voiture thermique, et ce quel que soit le carburant (-5 % par rapport à l’essence et -3 % par rapport au diesel.)

Comparatif du budget à l’utilisation entre véhicules thermique et électrique

	Consommation moyenne	Prix à l’unité	Kilométrage annuel	Coût au kilomètre	Coût annuel
Essence	6 litres / 100 km	1,5 € le litre	15 000	9 centimes	1 350 €
Diesel	5 litres / 100 km	1,45 € le litre	15 000	8,7 centimes	1 087 €
Electrique	15-18 kWh / 100 km	0,15 € le kWh	15 000	Entre 2 et 3 centimes	Entre 300 et 450 €

Entretien

L’absence du phénomène de combustion permet au moteur électrique d’avoir un fonctionnement simplifié : pas de boîte de vitesse, d’embrayage ni de carburateur. De nombreuses pannes sont ainsi évitées grâce à la conception propre du moteur électrique. Les plaquettes de frein durent plus longtemps grâce au système de récupération d’énergie et la vidange annuelle est inutile.

En somme, outre l’entretien primordial de la batterie, seules les pièces comme les pneus ou les amortisseurs doivent faire l’objet d’une attention particulière. On estime ainsi que l’entretien d’un véhicule électrique est 25 % moins cher que celui d’une voiture thermique. 

Impact environnemental

La thématique de l’impact environnemental des véhicules électriques est source de paradoxes. En termes d’émission de CO2 en fonctionnement, le moteur électrique est irréprochable puisqu’il ne dégage aucun gaz à effet de serre. L’impact est donc positif, aussi bien au niveau du réchauffement climatique que par rapport à la pollution de l’air. En revanche, la pollution est déplacée en amont du fonctionnement :

• La fabrication des véhicules électriques implique le chauffage de certains matériaux à des températures très élevées (400 degrés). Ces procédés induisent la consommation de deux fois plus d’énergie que pour la fabrication d’un véhicule classique.
• L’extraction d’éléments comme le lithium, nécessaire au fonctionnement des batteries, est basée sur des procédés très gourmands en eau. Les régions concernées peuvent souffrir de sécheresse accrue et d’une forte diminution de la biodiversité. Le recyclage des batteries constitue un autre point sensible, même si les fabricants prennent de plus en plus en compte cette problématique.
• L’impact environnemental change selon le pays où roule la voiture électrique car la source d’électricité peut être plus ou moins carbonée.
• Le poids élevé des véhicules électriques favorise l’émission de particules fines : abrasion des pneus et des plaquettes de frein.

En somme, la voiture électrique pollue peu à l’utilisation mais a tout de même un impact environnemental important à la production, soit l’inverse des véhicules à moteur thermique. Dès lors, un « amortissement écologique » est nécessaire : à partir de 100 000 kilomètres parcourus, le moteur électrique aura un meilleur bilan carbone qu’un moteur thermique.

Autonomie et mode de charge des voitures électriques

Central pour les automobilistes, ce critère est également décisif pour l’avenir du marché des véhicules électriques. En effet, d’après un sondage de l’Association nationale pour le développement de la mobilité électrique (Avere-France), 60 % des conducteurs envisageraient d’acheter un véhicule électrique qui promettrait une autonomie de 500 kilomètres.

A l’heure actuelle, les modèles annonçant de telles capacités sont rares, mais l’amélioration constante de la technologie permet d’imaginer un avenir radieux pour la motorisation électrique.

Par ailleurs, le maillage des bornes de recharge est en net progrès en France, avec plus de 33 000 dispositifs dénombrés en 2021. Les aides et crédits d’impôt accordés pour l’installation d’une borne individuelle sont un autre argument en faveur des véhicules électriques.

Pourquoi opter pour un moteur hybride ?

Apparue à la fin des années 1990 par l’intermédiaire du constructeur Toyota, la motorisation hybride a connu d’importantes évolutions. Aujourd’hui, deux types de véhicules hybrides se rencontrent sur le marché :

• La voiture hybride classique : disponible chez de nombreux constructeurs, elle permet de faire d’importantes économies de carburant. Son principal atout : la présence d’un moteur électrique qui prend le relai lors des déplacements urbains et se recharge grâce à l’énergie cinétique. En revanche, ce type de véhicule n’est pas compatible avec une recharge sur borne.
• La voiture hybride rechargeable : également dotée de deux moteurs (thermique et électrique), elle peut être chargée sur une prise individuelle ou sur une borne de recharge publique.

Budget à l’achat pour un véhicule hybride

Le tarif des véhicules hybrides est sensiblement plus élevé que celui des voitures thermiques. De même, les versions hybrides rechargeables sont plus chères que les hybrides classiques. Quelques exemples :

• La Renault Clio 5 (140 ch.) : à partir de 23 300 € en version essence et à partir de 25 800 € en version hybride.
• La Toyota Prius : à partir de 30 350 € en version hybride et à partir de 37 600 € en version hybride rechargeable.

A savoir : les acheteurs d’un véhicule hybride rechargeable neuf ou d’occasion, dont les émissions sont inférieures à 50 g de CO2 par kilomètre, peuvent profiter d’un bonus écologique de 1 000 €.

Budget à l’utilisation d’un véhicule hybride

Le gain en termes de consommation par rapport à une motorisation thermique sera surtout significatif en ville. En effet, lors des déplacements urbains, un véhicule hybride classique peut consommer jusqu’à 40 % de carburant en moins qu’une voiture thermique. Les conducteurs plus habitués aux parcours mixtes (villes, voies rapides, autoroutes) réaliseront une économie de l’ordre de 15 à 20 %.

Les véhicules dotés d’une motorisation hybride rechargeable pourront davantage s’appuyer sur le moteur électrique pour les déplacements urbains. Sur les parcours mixtes incluant les voies rapides et les autoroutes, il est possible de réduire la consommation de carburant d’environ 20 %.

Attention : les conducteurs habitués aux longs trajets qui utilisent fréquemment l’autoroute ont intérêt à estimer leurs besoins avant d’opter pour l’hybride rechargeable. En effet, au-delà de 20 000 kilomètres par an, ce type de motorisation n’est pas forcément intéressant ; la présence d’une batterie rend le véhicule plus lourd et donc plus gourmand en carburant.

Entretien

L’entretien des véhicules hybrides est significativement moins cher que celui des voitures thermiques. La fréquence de révision dépend de la nature du moteur thermique :

• Tous les 15 000 kilomètres pour les voitures à essence
• Tous les 25 000 kilomètres pour les voitures diesel

Néanmoins, les constructeurs considèrent que cette jauge kilométrique peut être plus importante pour les véhicules hybrides. En effet, dans la mesure où toute la distance n’a pas été parcourue à l’aide de la propulsion thermique, il est possible d’espacer davantage l’entretien des véhicules hybrides.

Par ailleurs, le fonctionnement des moteurs hybrides implique une usure moindre de certaines pièces. Les plaquettes de freins sont ainsi moins sollicitées grâce au système de freinage spécifique à ces véhicules. L’absence de boîte de vitesse, d’alternateur et d’embrayage permet également au conducteur de faire des économies sur la révision ou la réparation de ces pièces souvent fragiles.

En considérant l’ensemble de ces éléments, on parvient à un coût d’entretien généralement 40 % moins cher pour les véhicules hybrides que pour les véhicules thermiques.

Impact environnemental

Les voitures hybrides ou hybrides rechargeables émettent moins de CO2 que les voitures thermiques. C’est notamment le cas en ville, où le moteur électrique est davantage sollicité. Les phases de démarrage, de freinage et d’accélération répétées, particulièrement gourmandes en carburant, sont normalement prises en charge par le moteur électrique. De manière générale, on considère que les voitures hybrides émettent en moyenne 30 % de CO2 en moins qu’une motorisation essence équivalente ; une proportion qui peut atteindre 75 % pour un véhicule hybride rechargeable. L’impact en termes de pollution de l’air et de rejet de CO2 à l’utilisation n’est pas aussi spectaculaire que celui des véhicules électriques, mais il reste intéressant dans le cadre d’un effort global de réduction des émissions.

En ce qui concerne la fabrication, les problèmes liés à l’élaboration des batteries sont identiques à ceux des véhicules électriques. Néanmoins, les batteries des véhicules hybrides étant beaucoup plus petites, les impacts négatifs liés à leur production sont atténués. Les véhicules hybrides représentent donc une solution médiane en termes d’impacts globaux sur l’environnement, qu’il s’agisse de leur production ou de leur utilisation.

Les limites du moteur thermique

Même si les véhicules à moteur thermique possèdent encore la part de marché la plus importante, les années 2019 et 2020 semblent avoir amorcé une diminution significative de leurs ventes. Deux éléments restent pourtant en faveur des moteurs thermiques : un prix d’achat inférieur et une infrastructure globale (entretien et énergie) pensée pour les conducteurs de voitures traditionnelles.

Budget à l’achat pour un véhicule thermique

Malgré les progrès réalisés par les constructeurs au niveau de l’efficience de fabrication des modèles hybrides et électriques, les véhicules thermiques restent les plus intéressants à l’achat. Le bonus écologique ne suffit pas à faire pencher la balance en faveur des voitures électriques. Par ailleurs, malgré un marché en constant développement, les constructeurs proposent plus de choix au niveau de la motorisation thermique.

Malus écologique

Les amateurs de véhicules sportifs ou de SUV imposants doivent réfléchir à deux fois avant d’acheter un nouveau modèle. Le malus écologique, revu à la hausse en 2021, concernera les véhicules essence ou diesel émettant au moins 133 g de CO2 par kilomètre. A ce niveau, le malus reste largement supportable (50 €) mais il augmente de façon importante pour chaque gramme de CO2 supplémentaire. A titre d’exemple, quelques données pour réaliser l’augmentation exponentielle du malus écologique :

• 540 € pour 150 g de CO2 par kilomètre
• 4 279 € pour 175 g de CO2 par kilomètre
• 14 881 € pour 200 g de CO2 par kilomètre
• 30 000 € (le plafond) à partir de 219 g de CO2 par kilomètre

Certains véhicules peuvent ainsi voir leur tarif d’achat exploser, comme la Golf GTI (+ 3 119 €), la Ford Mustang (+ 30 000 €) ou encore la Renault Mégane RS (+ 12 012 €).

Budget à l’utilisation pour un véhicule thermique

Le nombre de litres de carburant consommés aux 100 kilomètres est une donnée décisive pour estimer le budget que représente réellement un véhicule thermique. A ce niveau, les véhicules thermiques font nécessairement moins bien que leurs homologues hybrides et électriques. Ajoutons à cela que les prix à la pompe ont tendance à augmenter de façon importante ces dernières années. En cause, des taxes plus élevées et la raréfaction des ressources : il est plus difficile qu’avant d’extraire du pétrole.

En somme, pour une utilisation classique (moins de 25 000 kilomètres par an), les véhicules thermiques sont largement moins compétitifs que les alternatives hybrides ou électriques en termes de coût.

Entretien

Le prix de l’entretien est un autre élément impactant le coût global de l’utilisation d’une voiture à moteur thermique. Les révisions annuelles, comme la réparation ou le remplacement régulier de pièces sensibles (embrayage, boîte de vitesse, courroie de distribution…) peuvent rapidement peser lourd sur le budget des conducteurs.

S’il fallait uniquement considérer l’entretien en termes de coût, les véhicules thermiques seraient évidemment perdants. Une autre donnée doit être prise en compte, qui concerne l’infrastructure globale permettant d’entretenir facilement son véhicule. Malgré les parts de marché grandissantes des véhicules hybrides et électriques, les services proposés par les garages restent encore largement destinés aux voitures thermiques. Cet élément pèse nécessairement dans la balance à l’heure de choisir un type de motorisation. Les conducteurs souhaitent logiquement être rassurés lorsqu’ils utilisent leur véhicule pour de longs déplacements.

Impact environnemental

Les émissions de gaz à effet de serre et plus globalement la pollution de l’air sont évidemment les points noirs des véhicules à moteur thermique. A ce titre, il est utile de comparer les voitures essence et diesel.

Les premières, dont la consommation moyenne est supérieure, émettent davantage de CO2 que les véhicules roulant au diesel (151 g/km contre 136 g/km). Elles sont également responsables de l’émission de nombreuses particules fines, particulièrement néfastes pour la santé.

Les véhicules roulant au diesel ne sont pourtant pas en reste en termes de pollution. Ils dégagent des gaz assez nocifs à l’image du protoxyde d’azote et du méthane.

En conclusion : quelle motorisation choisir ?

Il est difficile de donner un conseil définitif au niveau du choix de la motorisation. Les conducteurs doivent prendre en compte plusieurs paramètres parmi lesquels :

• Leur budget
• Leurs besoins
• La praticité du véhicule
• Son impact sur l’environnement

De nombreux éléments laissent à penser que la motorisation électrique va devenir dominante pour les déplacements urbains. Le succès de la Renault Zoé augure à ce titre des lendemains radieux pour l’ensemble du parc électrique. Les mesures incitatives et le confort de conduite sont des atouts sur lesquels les constructeurs peuvent s’appuyer pour encourager ce développement positif.

Avec l’accélération du déploiement des infrastructures de recharge, peut-on considérer que la voiture électrique va devenir majoritaire quels que soient les habitudes des automobilistes ? L’autonomie des batteries demeure toujours un point sensible pour de nombreux conducteurs, qui préfèrent opter pour les moteurs hybrides ou classiques lorsque leurs besoins dépassent les simples déplacements urbains. A ce titre, les progrès technologiques constituent sans doute l’élément le plus impactant sur l’évolution du marché automobile électrique.

En attendant, les véhicules hybrides constituent une solution rassurante pour les automobilistes : plus économiques que les voitures thermiques à l’entretien et à l’utilisation, plus sécurisants que le tout électrique en termes d’autonomie, ils répondent également aux enjeux environnementaux en émettant moins de gaz à effet de serre.