Le freinage régénératif sur une voiture électrique, comment ça marche ?

Le freinage régénératif, ou récupératif, n’est pas réservé qu’aux seules voitures électriques, il est la base même du fonctionnement des motorisations dites hybrides (ou full-hybrid). C’est d’ailleurs avec la Toyota Prius première génération que ce système a été démocratisé dans le monde entier.

Sur les véhicules électriques, il peut apporter quelques kilomètres d’autonomie supplémentaires souvent appréciables, mais il faut en comprendre le fonctionnement pour vraiment savoir en tirer avantage.

Si le principe se retrouve désormais sur tous les véhicules électrifiés, son utilisation peut différer d’un modèle à un autre. Un paramétrage qui définit la philosophie du produit dans son usage au quotidien, et qui peut avoir un impact important sur son efficience.

Comment fonctionne le freinage régénératif, cette solution anti-gaspi ?

Sur une voiture traditionnelle, lorsque vous avez besoin de freiner, vous allez transformer l’énergie cinétique du mouvement en une friction mécanique au niveau des freins (à disque ou à tambour) et l’énergie va alors se dissiper sous forme de chaleur. Cette énergie est alors perdue.

Sur un véhicule électrique (ou hybride), avant d’activer le frein mécanique, le moteur électrique va convertir la décélération et/ou le freinage en un courant électrique qui viendra se stocker dans la batterie. Dans ce cas là, le moteur électrique inverse son sens de rotation, ce qui lui permet de devenir générateur de courant. Toute l’énergie n’est alors pas juste dissipée dans l’action mécanique du freinage hydraulique.

Moteur électrique audi e-tron

Source : Site media Audi

Si certains systèmes de freinage régénératif intègrent une fonction qui mène jusqu’à l’arrêt complet du véhicule – appelé conduite à une pédale – ce n’est pas le cas de tous. Et dans ces cas-là, le frein mécanique vient compléter le freinage régénératif.

Honda e et son freinage régénératif "one pedal"

Source : Raphaelle Baut pour Numerama

Pour simplifier sa compréhension, on compare souvent le frein régénératif au fonctionnement du frein moteur que l’on connaît sur les véhicules thermiques à boîte manuelle. Au moment où l’on passe le rapport inférieur, la voiture est ralentie par un jeu de couple du moteur, avec ou sans action sur la pédale de frein. On trouve ici la même base que pour le freinage régénératif.

On peut gagner ainsi quelques centaines de mètres grâce à la régénération sur certains freinages, Ils peuvent même, dans le cas d’une descente importante d’un col de montagne, se transformer en plusieurs kilomètres (voire dizaines de kilomètres) régénérés sur la batterie. Un gain d’autonomie qui est toujours appréciable.

Mode B, « one pedal », régénération multi-niveau ou intelligente ?

Tous les constructeurs automobiles ne proposent pas la même gestion du freinage régénératif, et d’ailleurs, rien ne vous oblige à l’utiliser. Cela reste cependant un élément qui nous semble important à prendre en compte lors de l’achat d’un véhicule électrique, surtout si vous êtes sensible à l’efficience du véhicule concerné.

Le mode B

Le système le plus basique consiste à intégrer une position « B » (« brake » en anglais) sur la boîte de vitesse automatique. C’est ce que l’on retrouve généralement sur les modèles à motorisation hybride. Vous avez alors en mode D – Drive – la possibilité de rouler en roue libre avec très peu de régénération, ou d’activer ce mode « B » avec une génération réglée de manière fixe. On le retrouve notamment chez Peugeot, Citroen, Opel et DS, mais aussi sur d’autres modèles électriques plus anciens.

Pour d’autres modèles, comme chez Tesla ou Fiat, le niveau de régénération se cache parfois sous des modes aux appellations spécifiques, paramétrables depuis l’ordinateur de bord ou des boutons de commande. Dans les deux exemples cités, le réglage se fait sur 3 niveaux de régénération.

Tesla Model X réglage de la conduite

Source : Raphaelle Baut pour Numerama

La régénération

D’autres constructeurs autorisent le conducteur à choisir un niveau de régénération selon la situation. À l’aide des palettes au volant, le système de freinage régénératif peut disposer de plusieurs niveaux d’intensité qui s’adapte au besoin du conducteur. D’une régénération légère à une régénération forte pouvant s’approcher de l’arrêt total du véhicule. Hyundai et Kia ont été parmi  les premiers à intégrer cette solution, rejoint depuis par d’autres constructeurs.

Intelligent

Certains de ces systèmes intègrent même une notion d’intelligence ou de prédiction, en misant sur les données GPS ou sur les capteurs et caméras embarquées pour moduler le frein génératif selon les conditions et l’environnement de circulation. Nous vous en parlions lors de notre essai de l’EQA, c’est également disponible sur des modèles de la gamme Volkswagen ID ou sur les derniers modèles signés Hyundai et Kia.

Mode de conduite Mercedes EQA

Source : Thibaud Chevalier pour Mercedes-Benz

One pedal

La conduite « one pedal » est une des spécificités de certains modèles électriques (comme la Nissan Leaf ou la Honda e), qui pousse l’utilisation du freinage régénératif jusqu’à l’arrêt complet du véhicule lorsque le conducteur relâche la pédale d’accélérateur. Une solution qui permet de générer accélération et freinage depuis une unique pédale, celle de l’accélérateur, à l’exception des freinages d’urgence. Une solution qui s’adresse essentiellement aux véhicules pensés pour un usage urbain et qui nécessite parfois quelques temps d’adaptation pour vraiment savoir doser les ralentissements du véhicule.

Un système à double tranchant

Si l’idée de récupérer de l’énergie à chaque fois que l’on lève le pied de l’accélérateur est séduisante, ce freinage régénératif peut se montrer contre-productif dans certaines situations. C’est pourquoi les modèles sont par défaut réglés sur le mode « roue libre », qui régénère peu lorsque le conducteur relâche l’accélérateur, laissant plutôt la voiture évoluer sur son élan.

Le freinage régénératif sera particulièrement intéressant en milieu urbain, dans les bouchons ou pour descendre une montagne. Concrètement, il le sera dans toutes les situations où vous avez à ralentir ou freiner fréquemment. En plus de générer de l’électricité qui se transformera en kilomètres supplémentaires, vous économiserez vos freins, qui verront alors leur durée de vie augmenter significativement.

Par contre, pour rouler à vitesse stabilisée, sur autoroute ou voie rapide, enclencher le freinage régénératif se révélera généralement contre-productif, à chaque fois que la voiture sera ralentie par un relâchement de l’accélérateur, vous aurez à relancer le moteur électrique pour compenser et revenir à la bonne vitesse. Il n’y aura aucun bénéfice à utiliser le freinage régénératif dans ces cas-là.

C’est un nouvel apprentissage qui peut sembler contraignant, surtout quand on roule depuis des années avec un véhicule thermique, mais qui peut se révéler être un pari gagnant à long terme. Pour vraiment profiter du gain apporté par le freinage régénératif sur un véhicule électrique, il faut faire évoluer sa conduite en suivant les principes de l’écoconduite. Une conduite qui se veut plus anticipative, plus coulée, et donc moins saccadée entre phases d’accélération et de freinage brutal. Une évolution de la conduite qui se traduira par des consommations en baisse, et donc une autonomie en hausse, peu importe le véhicule électrique que vous aurez entre les mains.