Hybrid Air. Il y a 10 ans, PSA voulait révolutionner l'hybride
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Hybrid Air. Il y a 10 ans, PSA voulait révolutionner l'hybride

Utiliser de l’air comprimé plutôt que de l’électricité pour aider un moteur thermique, c’était l’idée de PSA (Peugeot-Citroën) avec son système Hybrid Air dévoilé il y a dix ans. L’argus revient sur l’histoire de cette technologie qui n’a jamais vu le jour, malgré des atouts intéressants sur le papier.

Publié le Mis à jour le

En 2013, PSA avait dévoilé son système Hybrid Air, une technologie d'hybridation employant l'air comprimé. Mais la révolution annoncée n'a pas eu lieu.

Stéphane Bonnegent

Aujourd’hui, le mot « hybride » regroupe de nombreuses technologies parfois très différentes. Mais elles ont toutes un point commun : elles utilisent l’électricité pour épauler le moteur thermique et réduire la consommation d’essence ou de gazole. Une réalité qui aurait pu être tout autre si le système Hybrid Air de PSA avait vu le jour. Loin du géant Stellantis actuel, le groupe français était seulement composé de Peugeot et Citroën lorsque cette innovation a été dévoilée en grande pompe, début 2013. Même DS allait devoir attendre encore un an pour acquérir le statut de marque à part entière. Mais ce David de l’industrie automobile espérait bousculer le Goliath Toyota grâce à une hybridation annoncée comme deux fois moins chère que celle du mastodonte japonais. Ici, pas question de batterie, d’onduleur, d’électronique de puissance ou de moteur électrique. Des composants qui paraissaient bien plus sophistiqués et onéreux à cette époque qu’ils ne le sont aujourd’hui. Pour les remplacer, Peugeot et Citroën comptaient utiliser la force de l’air comprimé.

De l'énergie récupérée différemment

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Cette Citroën C3 méconnaissable montre la technologie PSA et notamment le réservoir central qui stocke 80 % d'azote sous haute pression.

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Sur le C4 Cactus Airflow, les deux réservoirs d'air sont désormais regroupés à l'arrière et fabriqués en composite plutôt qu'en acier pour économiser 40 kg.

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Développé en secret pendant deux ans, en partenariat avec Bosch, le système Hybrid Air semblait d’autant plus intéressant qu’il avait déjà fait ses preuves sur des engins de chantier ou dans l’aviation. Son principe était assez simple. Le moteur thermique était associé à un moteur-pompe hydraulique intégré au sein d’une transmission automatique à train épicycloïdal, proche de celle des hybrides Toyota comme la Prius. Au lieu d’être transformée en électricité, l’énergie récupérée lors des décélérations et freinage était ici stockée sous forme pneumatique. Un piston interne se chargeait de comprimer à 250 bars un volume composé à 80 % d’azote dans un réservoir central. Son contenu pouvait ensuite se vider en phase d’accélération pour alimenter le moteur-pompe hydraulique et ainsi entraîner la transmission automatique.
Un second stockeur, à basse pression cette fois, était par ailleurs installé à l’arrière. Il servait de vase d’expansion et alimentait en huile le circuit hydraulique. Les deux bonbonnes ont ensuite été rapprochées et allégées grâce à une évolution du système présentée au Mondial de Paris 2014 sur le concept Citroën C4 Cactus Airflow.

Quatre modes de fonctionnement

La force accumulée dans le réservoir principal pouvait se révéler suffisante pour animer le véhicule toute seule pendant quelques centaines de mètres sans consommer de carburant jusqu’à 70 km/h. Ele venait ensuite épauler le moteur thermique dans certaines phases, à la manière d’un hybride classique. Pensée pour afficher un prix assez serré, cette hybridation très particulière se destinait plutôt à des modèles citadins ou compacts. PSA avait choisi de la combiner avec le très placide trois-cylindres atmosphérique 1.2 VTi de 82 ch. Cette puissance pouvait grimper ponctuellement jusqu’à 102 ch grâce à l’énergie stockée dans le réservoir d’air comprimé. Une énergie assez faible dans l’absolu (environ 150 kilojoules, soit l’équivalent de 35 ml d’essence sans-plomb) mais capable de se recharger totalement en moins de 10 secondes. De quoi imaginer couper le moteur de 60 à 80 % du temps en ville et ainsi réduire la consommation de 45 % en cycle urbain par rapport à l’équivalent essence, d’après les promesses de l’époque.

Une recherche de partenaire infructueuse

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En apparence anodin, ce Peugeot 2008 de première génération est un prototype doté de la motorisation Hybrid Air. L'argus a eu le privilège de l'essayer à l'été 2014.

Stéphane Bonnegent

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Le prototype de 2008 Hybrid Air dont L'argus a pu prendre le volant s'est révélé très abouti dans son fonctionnement, ce qui fait regretter d'autant plus l'échec du projet.

Stéphane Bonnegent

L’idée était donc alléchante, et le prototype de Peugeot 2008 Hybrid Air que L'argus avait pu essayer à l’été 2014 se révélait déjà très abouti. PSA avait aussi réussi à homologuer à l’UTAC une Citroën C3 de deuxième génération à 72 g/km de CO2 et 3 l/100 km en employant cette technologie. Même si c’était sur un cycle NEDC moins sévère que le WLTP actuel, cela paraissait remarquable. Mais la sortie prévue au départ pour 2016 n’a finalement jamais eu lieu. Très vite, le projet se mit à manquer d’air. Ou plutôt de ressources financières. En 2012, PSA avait en effet frisé la faillite.

En 2013, le groupe français est encore convalescent. Carlos Tavares, qui venait de quitter Renault pour prendre la place de patron de Peugeot-Citroën à l’époque, refuse d’investir les 500 millions d’euros qui seraient nécessaires pour finaliser le développement d’une telle innovation sans l’appui d’un partenaire financier. Karim Mokkadem, chef du projet Hybrid Air, et ses équipes ont bien tenté de séduire d’autres constructeurs en leur faisant essayer des prototypes. Mais cette démarche est restée vaine. Bosch, partenaire technique sur cette hybridation, a également échoué dans son rôle de VRP. 

Abandon du projet confirmé en 2015

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Karim Mokkadem, père du projet Hybrid Air, a quitté PSA lorsque son « bébé » a pris l'eau.

L'argus

En dernier recours, le chinois Dongfeng, qui était venu à la rescousse de PSA en devenant actionnaire en 2012, a pu apparaître comme la planche de salut. Mais le programme d’incitations fiscales NEV (New Energy Vehicle) mis en place par le Gouvernement chinois à cette période tua dans l’œuf cet ultime espoir en réservant les aides aux modèles électriques ou hybrides rechargeables. Dans ce contexte, l’Hybrid Air n’aurait eu droit à aucune subvention pour convaincre les clients d’accepter son surcoût plus facilement. PSA préféra donc miser sur le lancement de ses premiers modèles hybrides rechargeables, plus simples à rentabiliser à défaut d’être aussi accessibles. En janvier 2015, L’argus pouvait ainsi vous annoncer la « fin de partie pour le système Hybrid Air. »
Quant à Karim Mokkadem, le père de cette innovation, il a quitté le groupe français dès le mois d’octobre 2014. Il travaille désormais chez Airbus, où il s’occupe notamment de l’électrification. Une électrification qui aura réussi à gagner son match contre l’air comprimé dans l’industrie automobile : face à Goliath, ce n’est pas toujours David qui gagne…

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Cacao Le 01/04/2023 - 10:18
Verra t on un jour un commentaire positif sur une technologie électrique du dogmatique Christophe ? Lancez votre boîte dans votre garage avec cette idée de PSA qui ne manque pas d’air et soyez positif au lieu de critiquer en permanence.
ChristophedeN Le 22/03/2023 - 09:55
A noter que cette technologie a été testée sur un bus de l'agglo. de Lille de 2010 à 2013 en coopération avec le constructeur IVECO, Transpole (le gestionnaire du réseau) et l'ADEME. avec des composants fournis par la société POCLAIN HYDRAULICS faisant partie de leur système REGEN. Source : ADEME Panorama et évaluation des différentes filières d’autobus urbains Août 2015 Avec la conclusion suivante : "Il ne manque donc pas grand-chose pour faire décoller cette filière, séduisante à la fois sur le plan environnemental, mais aussi sur le plan économique avec des coûts de développement et de production bien inférieurs à ceux de la filière hybride voisine thermique/électrique." Mais le dogme de l'électrique a fait son chemin. Pourtant l'hybride électrique outre la capacité de stockage limitée (idem hybride hydraulique) pose le problème de la puissance de charge et de décharge limitée fonction de la capacité de la batterie. A ce titre, il convient de regarder l'évolution de l'hybride série (pas d’entraînement des roues par le moteur diesel) chez IVECO : 1- 2013 : batteries lithium-ion (11 kWh), 2- entre 2017 et 2021, remplacement par des Ultra caps ELDC (0,82 kWh) 200 kW, 3- en 2021 retour aux batteries : batteries Lithium-ion Nano-Phosphate 11 kWh, 4- à partir de 2023 abandon de l’hybride série pour implémentation d’une technologie micro-hybridation avec ralentisseur hydraulique assurant l’essentiel du freinage qui sur un bus classique assure 90 % des freinages. Pour avoir pu circuler dans les bus des séries 1 et 2, on s'aperçoit vite que les Ultra Caps pourtant de très faible capacité sont beaucoup plus efficaces et réduisent le fonctionnement du moteur thermique du fait d'une intensité de charge et décharge bien supérieur. Cela démontre bien que ce dogme de l'électrique qui a empêché le développement de l'hybride hydraulique est une fumisterie de plus.
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