« Dans le futur, le respect des limites d’émissions de CO2 impliquera l’utilisation d’un certain nombre de voitures électriques. Le ReCharge Concept de Volvo est très intéressant car il combine une batterie extrêmement endurante et un moteur à combustion de secours », explique Magnus Jonsson, vice-président de Volvo Cars, en charge de la recherche et du développement.

Le ReCharge Concept a été développé dans le centre VMCC (Volvo Concept and Monitoring Center), le laboratoire d’idées de Volvo Car Corporation, installé à Camarillo, en Californie.

« Cette innovation va révolutionner le transport ; une personne qui parcourt moins de 100 km par jour n’aura pratiquement plus besoin de s’arrêter dans une station-service. Aux États-Unis, cela concerne près de 80 % des conducteurs », affirme Magnus Jonsson.

Grâce à une excellente capacité électrique et à la réduction correspondante de la consommation de carburant, le ReCharge Concept de Volvo est particulièrement respectueux du porte-monnaie de son propriétaire. Lorsque la voiture fonctionne uniquement à l’énergie électrique, le coût de fonctionnement prévu est inférieur d’environ 80 % à celui de la même voiture fonctionnant à l’essence. Une fois la capacité de la batterie utilisée, la consommation de carburant peut varier entre 0 et 5,5 l/100, selon la distance parcourue avec le moteur.

« Lorsque cette voiture hybride rechargeable sera utilisée conformément à ce pour quoi elle a été conçue, ses émissions de dioxyde de carbone seront probablement inférieures de 66 % à celles des meilleures voitures hybrides actuellement disponibles sur le marché. Ce chiffre peut diminuer encore davantage si la majeure partie de l’électricité des pays ciblés provient de sources ne produisant que peu ou pas de CO2, comme c’est le cas du biogaz, de l’énergie hydraulique et de l’énergie nucléaire », indique Magnus Jonsson.

Un moteur électrique sur chaque roue

Le ReCharge Concept de Volvo regroupe plusieurs innovations technologiques de pointe en un "hybride série" où le moteur n’est pas mécaniquement connecté aux roues.

• Le bloc de batteries intégré au compartiment à bagages utilise une pile au lithium-polymère. Les batteries sont conçues pour avoir une durée de vie supérieure à celle de la voiture.
• Quatre moteurs électriques, un dans chaque roue, fournissent une puissance de traction indépendante.
• Le moteur Flexifuel quatre cylindres de 1,6 l entraine un générateur sophistiqué qui alimente les moteurs roue lorsque la batterie est déchargée.

Une voiture électrique équipée d’un moteur à combustion de secours

Le principe du ReCharge Concept de Volvo se base sur une voiture à batterie électrique équipée d’un puissant générateur baptisé APU (Auxiliary Power Unit), qui prend le relais lorsque le niveau de charge de la batterie ne suffit plus à garantir des performances de conduite appropriées.

L’APU est conçu pour distribuer la puissance électrique aux moteurs individuels positionnés dans chacune des roues. Il n’est alimenté par le moteur à combustion que lors du chargement des batteries, ce qui permet un fonctionnement optimal, tant en ce qui concerne le niveau des émissions règlementées que des émissions de CO2.

L’APU est suffisamment puissant pour alimenter une villa tout entière en électricité et pourrait, théoriquement (après quelques adaptations), fournir à l’automobiliste un générateur qu’il pourrait utiliser chez lui en cas de panne d’électricité.

Le conducteur peut choisir la source d’alimentation

Le moteur à combustion démarre automatiquement lorsque 70 % de la charge de la batterie a été utilisée mais le conducteur peut également choisir de gérer manuellement le moteur Flexifuel quatre cylindres, au moyen d’un bouton situé sur le tableau de bord.

Cela permet au conducteur de démarrer le moteur plus tôt, afin de maximiser la charge de batterie, ce qui peut être utile s’il se trouve sur l’autoroute et souhaite économiser la batterie pour l’utiliser dans la prochaine ville traversée.

« Notre hybride rechargeable est très différent des hybrides actuellement disponibles sur le marché, qui n’utilisent la batterie que pour de courtes périodes, en renfort du moteur à combustion. Notre solution, elle, est conçue pour que la plupart des gens puissent utiliser l’énergie électrique en permanence, tout en disposant d’une sécurité supplémentaire constituée par le moteur à combustion, dont le rôle est de fournir une source d’alimentation de secours », explique Ichiro Sugioka, chef de projet pour le ReCharge Concept de Volvo. Et d’ajouter : « Notre C30 équipée de la technologie hybride rechargeable ne perd rien de son dynamisme et de sa sportivité. Elle passe de 0 à 100 km/h en 9 secondes et peut atteindre une vitesse maximum de 160 km/h. »

Des moteurs électriques spécialement conçus

Les principaux composants électriques du prototype ReCharge Concept de Volvo, le générateur de l’APU et les moteurs de roue, ont été développés en collaboration avec PML Flightlink, les spécialistes britanniques de l’électromagnétisme.

Le positionnement d’un moteur électrique individuel sur chaque roue permet d’optimiser la distribution du poids, l’efficacité mécanique et la traction et d’éliminer la friction des engrenages mécaniques. La voiture n’étant pas équipée d’une boîte de vitesses, le levier de vitesses n’est donc plus nécessaire.

Dans un souci de respecter encore davantage l’environnement, le ReCharge Concept de Volvo a été équipé de pneus très performants développés par Michelin, spécialement conçus pour pouvoir recevoir les moteurs de roue.

La voiture est également équipée de la transmission intégrale (AWD) - qui n’a jamais autant mérité son nom - et qui permet de contrôler individuellement la puissance fournie à chaque roue. L’énergie accumulée durant le freinage est transmise aux batteries. Lorsque les derniers développements auront été apportés au système, les freins de roue classiques seront totalement remplacés par des freins électriques permettant de réduire au minimum l’énergie de friction. Pour garantir la fiabilité du fonctionnement du moteur et du système de freinage, les interventions du conducteur sont transmises à un système de commande électronique à quadruple redondance.

Une solution écologique idéale pour les citadins

Le ReCharge Concept de Volvo est particulièrement adapté aux conducteurs qui parcourent chaque jour de petites distances. Une personne vivant en milieu urbain et dont le domicile se trouve à moins de 100 km de son lieu de travail peut effectuer l’aller-retour en utilisant uniquement l’alimentation électrique, sans consommer une seule goutte de carburant.

Le concept de rechargement profite aux conducteurs parcourant une distance supérieure à la durée de la batterie. Lorsque celle-ci est complètement chargée et que le conducteur parcourt une distance de 150 km, la voiture consomme moins de 2,8 l d’essence, soit une économie de carburant réelle de 1,9 l/100 km.

« Pour le conducteur, la seule obligation consiste à disposer de prises électriques aux endroits appropriés, par exemple à son domicile et sur son lieu de travail. Le rechargement complet de la batterie dure trois heures mais un rechargement d’une heure suffirait pour parcourir une cinquantaine de km », explique Magnus Jonsson.