EV (BEV) vs PHEV vs FCEV vs hybride: quelle est la différence ?

Les véhicules électriques se déclinent en de nombreuses saveurs, des véhicules électriques à batterie (BEV) entièrement électriques aux véhicules hybrides-électriques à essence (HEV), avec tout un arc-en-ciel de variations entre les deux. Certains véhicules électriques utilisent même des piles à combustible ou des générateurs à essence pour fournir de l'électricité au lieu de puissants bancs de batteries.

Le facteur unificateur est que chaque véhicule électrique comprend un moteur électrique pour conduire le véhicule, seul ou de concert avec un moteur à combustion interne à essence (ICE). Bien que tous ces véhicules utilisent l'électricité d'une manière ou d'une autre, seuls les véhicules électriques à batterie sont de purs VE.

La ventilation de base

Le paysage des véhicules électriques peut être difficile à parcourir, mais vous pouvez répartir les différents types de véhicules électriques dans ces catégories de base:

• VE/VEB: Les véhicules électriques à batterie sont des véhicules purement électriques, ils sont donc parfois abrégés en EV en plus du BEV plus spécifique. Ce type de véhicule utilise une batterie rechargeable comme source d'alimentation pour faire fonctionner un moteur électrique. Ils peuvent être rechargés lentement par une prise de courant chez vous, ou rapidement à l'aide d'une borne de recharge.
• VEH: Les véhicules électriques hybrides comprennent à la fois un moteur électrique et un moteur à combustion interne fonctionnant au gaz. Différentes versions existent, mais la plupart démarrent avec le moteur électrique puis passent au moteur à essence. Les HEV standard ne peuvent pas être branchés pour se recharger. Au lieu de cela, les batteries sont chargées par le moteur à essence et le freinage par récupération pendant que vous conduisez.
• PHEV: Les véhicules hybrides rechargeables sont une variante des hybrides électriques qui pouvez être branché pour charger. Cette variété a tendance à avoir une plus grande autonomie tout électrique qu'un hybride traditionnel.
• EREV: Les véhicules électriques à autonomie prolongée sont des hybrides conçus pour fonctionner entièrement avec le moteur électrique, et ils n'incluent pas de moteur à combustion interne traditionnel. Au lieu de cela, ils ont un générateur à essence qui peut fournir de l'électricité aux batteries et au moteur électrique en cas de besoin pour étendre l'autonomie globale.
• FCEV: Les véhicules électriques à pile à combustible sont différents des autres véhicules électriques. Au lieu d'une batterie rechargeable, ils utilisent des piles à combustible qui génèrent de l'électricité grâce à une réaction entre l'hydrogène et l'oxygène. Ils doivent être ravitaillés aux stations de recharge d'hydrogène.

Véhicules électriques (EV) et véhicules électriques à batterie (BEV)

Les véhicules électriques à batterie sont purement électriques. Contrairement à d'autres types de véhicules électriques, les VÉB ne reposent que sur l'alimentation de la batterie. Ces véhicules n'ont pas de moteurs à combustion interne, n'ont pas de tuyaux d'échappement et ne produisent aucune émission pendant le fonctionnement. Comme il n'y a pas de moteur à combustion interne, la batterie doit être chargée en la branchant.

Vous pouvez recharger un BEV à la maison ou sur une borne de recharge, et vous pouvez également faire installer une borne de recharge à la maison si vous préférez. La charge standard, appelée charge de niveau 1, consiste à brancher un BEV sur une prise électrique ordinaire. Cela fournit généralement environ trois à cinq milles d'autonomie pour chaque heure pendant laquelle le véhicule est branché. La charge de niveau 2 nécessite une station de charge, et elle est un peu plus rapide avec une autonomie de 10 à 20 miles par heure de charge.

En plus de la recharge CA via une prise murale ou une station de charge ordinaire, les BEV peuvent également être rechargés sur des bornes de recharge rapide CC. Lorsqu'il est branché sur une borne de recharge rapide CC, un BEV peut recevoir une charge d'environ 80 % en aussi peu que 20 minutes, selon le véhicule.

Étant donné que les BEV doivent être branchés et que la charge peut prendre beaucoup de temps sans station de charge rapide, il est naturel de se soucier de l'autonomie. L'autonomie du BEV a cependant beaucoup augmenté ces dernières années, certains parcourant jusqu'à 400 milles avec une seule charge. Même les BEV les plus abordables fournissent environ 100 miles sur une charge, ce qui les rend bien adaptés à la conduite en ville et aux trajets quotidiens modérés. Les trajets plus longs peuvent nécessiter une planification préalable en fonction de l'autonomie du BEV, mais les bornes de recharge sont largement disponibles dans la plupart des régions.

Véhicules électriques hybrides (VHE)

La raison pour laquelle le terme EV est appliqué aux véhicules qui ne sont pas, à proprement parler, des véhicules purement électriques, est que les hybrides électriques ont été les premiers à atteindre le grand public. Ces véhicules électriques hybrides ressemblent beaucoup aux véhicules à essence traditionnels avec des transmissions similaires, sauf qu'ils comprennent à la fois un moteur électrique et un moteur à combustion interne (ICE).

Le moteur électrique et l'ICE fonctionnent de concert, et la présence d'un moteur électrique permet généralement à l'ICE d'être plus petit qu'il ne le serait dans un véhicule non électrique.

En général, le moteur électrique d'un HEV s'activera lors de la première mise en marche du véhicule. Lors du fonctionnement initial, le moteur électrique puise généralement dans les batteries du véhicule. Lorsque le moteur électrique n'est plus en mesure de supporter la charge, comme lors d'une accélération prolongée ou forte, l'ICE entre en jeu. L'ICE peut alors charger les batteries. Dans certains HEV, les batteries peuvent également être rechargées par freinage régénératif.

Lorsqu'il n'est pas utilisé, le moteur électrique d'un HEV fonctionnera généralement en sens inverse, générant efficacement de l'électricité pour charger les batteries au lieu de retirer de l'énergie pour déplacer le véhicule. Cela peut effectivement étendre la portée d'un HEV et aider à réduire les émissions. Cependant, les VEH produisent généralement encore environ les deux tiers des émissions de carbone des véhicules qui dépendent uniquement d'un ICE à essence.

Le principal avantage d'un HEV est la commodité. Du point de vue du conducteur, un HEV n'est pas différent d'un véhicule ICE. Vous faites toujours le plein d'essence comme un véhicule ICE traditionnel, et la partie électrique se déroule sous le capot et à l'abri des regards sans intervention du conducteur. L'inconvénient est qu'ils brûlent toujours des combustibles fossiles et produisent toujours une quantité importante d'émissions de carbone.

Hybrides rechargeables (PHEV): parallèle et série

Les véhicules électriques hybrides rechargeables se déclinent en deux versions: parallèle et série. Le type parallèle est généralement simplement appelé PHEV, tandis que la variation en série peut être appelée véhicules électriques à autonomie étendue (EREV).

La différence est que les PHEV standard incluent un moteur à combustion interne qui est connecté mécaniquement au groupe motopropulseur, comme un véhicule HEV ou ICE standard, tandis que les EREV ont un générateur à essence qui peut fournir de l'électricité au moteur électrique et piles.

La principale caractéristique d'identification des PHEV est qu'ils peuvent, comme leur nom l'indique, être branchés comme les BEV. Sinon, ils ressemblent beaucoup aux hybrides électriques standard. Ils ont toujours à la fois un moteur ICE et un moteur électrique, capables de fonctionner à la fois ensemble et séparément. La différence est que la batterie d'un PHEV est généralement beaucoup plus grosse, et les PHEV sont souvent conçus pour fonctionner principalement sur la batterie avec le démarrage de l'ICE pour fournir un couple et une autonomie supplémentaires.

Les PHEV sont appelés parallèles car le moteur électrique et l'ICE fonctionnent en parallèle. Ils sont tous deux connectés mécaniquement à la transmission, ce qui permet à l'ICE de fonctionner par lui-même, au moteur électrique de fonctionner par lui-même ou à l'un d'aider l'autre. Vous pouvez considérer ce type de PHEV comme la combinaison d'un véhicule ICE et d'un BEV, les deux systèmes pouvant fonctionner séparément ou à l'unisson.

Certains PHEV sont capables de parcourir jusqu'à 80 km en mode tout électrique sans utiliser l'ICE, tandis que d'autres utilisent constamment l'ICE en petites quantités, ce qui rend impossible d'éviter les émissions de carbone tout à fait.

Comme les PHEV standard, les EREV sont des hybrides rechargeables qui dépendent à la fois de l'alimentation par batterie et des combustibles fossiles. La différence est que les EREV sont principalement conçus comme des véhicules électriques et qu'ils n'incluent pas de moteur à combustion interne. Au lieu de cela, ce type de véhicule a un générateur à essence. La distinction est que le générateur est uniquement capable de produire de l'électricité. Il n'est pas relié mécaniquement à la transmission du véhicule.

Un EREV est comme un BEV avec un générateur de gaz de secours. Ces véhicules sont branchés pour se recharger, comme les autres PHEV, et ils fonctionnent sur batterie dans la plupart des cas. La différence est que lorsque la puissance est faible, le générateur de gaz se met en marche et envoie de la puissance au moteur électrique. Toute électricité supplémentaire est ensuite utilisée pour charger les batteries.

Lorsqu'un EREV fonctionne en mode tout électrique, sans que le générateur de gaz ne fonctionne, il ne produit aucun tuyau d'échappement émissions, tout comme les BEV. Cependant, ils produisent des émissions de carbone chaque fois que le générateur de gaz est fonctionnement. Le hic, c'est que la gamme tout électrique culmine généralement à environ 80 milles, certains modèles fournissant encore moins.

Véhicules électriques à pile à combustible

La technologie des piles à combustible est intrigante, car elle génère de l'électricité sans émission de carbone. Il y a eu un certain nombre de technologies de piles à combustible différentes au fil des ans, mais les FCEV disponibles aujourd'hui reposent tous sur une réaction entre l'hydrogène et l'oxygène. Les piles à combustible sont chargées d'hydrogène, qui réagit ensuite avec l'oxygène pour produire de l'électricité selon les besoins. L'électricité alimente un moteur électrique, de la même manière que les batteries alimentent les moteurs électriques des BEV, et les seuls sous-produits sont la vapeur d'eau et l'air chaud.

Étant donné que les piles à combustible dépendent de l'hydrogène pour fonctionner, elles doivent être périodiquement chargées en hydrogène de la même manière que vous devez alimenter un véhicule ICE avec de l'essence ou du diesel. La différence est que, bien que les stations-service soient abondantes, les stations-service à hydrogène ne se trouvent que dans une petite poignée de marchés en Californie.

En raison de l'absence d'infrastructure de ravitaillement en hydrogène, les FCEV ne sont utiles que dans certaines parties de la Californie. Ils ne conviennent pas aux longs trajets routiers, malgré le fait que certains ont une autonomie allant jusqu'à 366 miles, car vous ne pouvez parcourir que la moitié de votre autonomie totale depuis la station-service la plus proche.

Par exemple, si vous habitiez près des stations-service à Los Angeles, vous ne pourriez pas faire un week-end à Las Vegas. Bien que la distance de déplacement d'environ 240 milles puisse se situer dans votre plage, vous ne pourrez pas faire le plein avant de rentrer chez vous. Même si votre FCEV avait une autonomie de 366 miles, vous seriez à court d'hydrogène quelque part dans le désert lors de votre voyage de retour. Pour effectuer le même trajet en toute sécurité, un BEV à longue autonomie pourrait simplement se recharger avant le voyage de retour, tandis qu'un BEV à plus courte autonomie pourrait s'arrêter aux bornes de recharge en cours de route.

Pourquoi y a-t-il autant de types de véhicules électriques?

La technologie des véhicules électriques existe depuis plus de 200 ans, mais elle n'est revenue sur le devant de la scène et a commencé à évoluer rapidement qu'au cours des deux dernières décennies.

Les plus gros obstacles ont toujours été la capacité et l'autonomie de la batterie, et les hybrides ont été conçus comme un moyen de combler l'écart entre les nouvelles technologies de batteries à l'horizon et le désir des consommateurs d'électricité Véhicules.

Les hybrides rechargeables remplissent également ce même créneau, tirant parti des batteries et des moteurs électriques pour aider à réduire les émissions d'échappement sans pour autant se débarrasser du moteur à combustion interne.

Si l'objectif ultime est des véhicules à zéro émission, et que certains États ont déjà adopté des lois visant à atteindre cet objectif, alors les BEV purement électriques représentent en fin de compte la voie à suivre.

Certains BEV haut de gamme dépassent déjà de nombreux PHEV et véhicules ICE en termes d'autonomie et de performances, et les progrès des technologies de batterie et de nouvelles améliorations de l'efficacité sont susceptibles de combler cet écart tout à fait.

D'autres options zéro émission, comme les FCEV, offrent une alternative alléchante, mais l'infrastructure est déjà plus ou moins en place pour prendre en charge les BEV, tandis que les FCEV restent une expérience à petite échelle.

Toutes les variantes de véhicules électriques en un coup d'œil

VÉB	FCEV	VEH	PHEV	EREV
Connecté au réseau (Plug-in)	Oui	Non	Non	Oui	Oui
Source d'énergie	Batteries (chargées à la maison ou aux bornes de recharge)	Carburant hydrogène (uniquement disponible sur les marchés californiens limités)	Essentiellement essence	Essence, batteries (rechargées à la maison ou aux bornes de recharge)	Essence, batteries (rechargées à la maison ou aux bornes de recharge)
Comprend un moteur à combustion interne ou un générateur	Non	Non	Oui	Oui	Oui
Émissions	Rien	L'eau	0-50 livres de CO par 100 miles ^1	0-50 livres de CO par 100 miles ^1	0-50 livres de CO par 100 miles ^1
Gamme tout électrique	Jusqu'à 400+ milles	Jusqu'à 366 milles ^2	0-50 milles	10-50 milles	10-80 milles
Peut fonctionner en mode tout électrique	Oui	Oui	^3	Oui	Oui
Freinage récupératif?	Oui	Oui	^4	Oui	Oui
Capacité de la batterie	16-100 kWh	10-17 kWh ^5	0,65 - 1,8 kWh	4,4 - 34 kWh	Jusqu'à 32 kWh
Échelle des prix	$30,000 - $187,000	$50,000 - $60,000	$23,000 - $200,000	$26,000 - $200,000	$40,000 - $50,000