L’un des avantages majeurs de l’essence est qu’il s’agit d’un carburant d’une incroyable densité énergétique. Elle est 100 fois plus importante que celle d’une batterie lithium-ion. Le problème avec l’essence et plus particulièrement avec le moteur thermique qui l’utilise est qu’il est peu efficace. La majeure partie de l’énergie contenue dans le litre d’essence est transformée en chaleur et pas en énergie mécanique transmise aux roues. Si on y ajoute les émissions de gaz à effet de serre résultant de la combustion de l’essence, cela signifie que tout progrès des moteurs thermiques est bienvenu. Et cela même si la vente de véhicules neufs à moteur thermique sera interdite dans de nombreux pays européens d’ici 2040 voire 2030, ils ne vont pas disparaître par enchantement des routes du monde. Il y a aujourd’hui 1,4 milliard de véhicules en circulation sur la planète, dans le meilleur des cas il y en aura quelques dizaines de millions fonctionnant uniquement avec des moteurs électriques à la fin de la décennie. Selon IHS Markit, en 2030 pas moins de 87% des voitures neuves commercialisées posséderont encore d’une façon ou d’une autre un moteur à combustion interne. Les véhicules 100% électriques ne représenteront alors que 13% du marché.
Un gain de 25% de la performance énergétique
Les moteurs thermiques ont amélioré leur efficacité au cours des dernières décennies. Les plus performants ont aujourd’hui une efficacité de l’ordre de 40%. Ce qui signifie que 40% de l’énergie dégagée par la combustion de l’essence sert à faire se déplacer le véhicule. Il y a encore 60% qui est gaspillé. Selon une information rendue publique à la fin de la semaine dernière, le constructeur automobile japonais Nissan a été capable de développer une technologie permettant d’atteindre une efficacité de 50%. Il s’agit tout de même d’une amélioration de 25% de la performance énergétique.
Le secret de Nissan baptisé Nissan E-Power system consiste à ne plus utiliser le moteur thermique pour entrainer directement les roues mais pour charger une batterie qui elle-même alimente des moteurs électriques qui entraînent la voiture. Parce que la charge du moteur thermique est constante puisqu’il fait fonctionner un générateur, Nissan peut changer le mode de fonctionnement du moteur. Il fonctionne avec un mélange air-essence plus pauvre et un taux de compression très élevé. Nissan y parvient en forçant le mélange air-essence dans les cylindres et en utilisant un système d’allumage bien plus puissant.
Une technologie de transition
Nissan présente ce système comme une technologie de transition permettant de réduire les consommations et les émissions et de démocratiser à un coût plus abordable la technologie électrique. Le système est appelé par Nissan STARC pour «strong, tumble and appropriately stretched robust ignition channel». En le combinant avec un système de recirculation des gaz d’échappement, Nissan dit être parvenu à une efficacité énergétique de 46%. Les 4% restant sont obtenus en utilisant une «technologie de récupération de chaleur» sur laquelle le constructeur ne donne pas de précisions.
«Il a fallu 50 ans pour améliorer l’efficacité thermique des moteurs conventionnels de 30% à 40%», a expliqué Toshihiro Hirai, vice-président de Nissan, responsable de la division motorisation. «Mais avec E-Power, nous l’avons amené à 50% en quelques années. Cela a été l’objectif de la communauté des ingénieurs».
Dans le nouveau Qashqai
Le système Nissan E-Power a été présenté pour la première fois en 2016 avec le modèle Nissan Note. Il a été depuis sans cesse perfectionné et le nouveau modèle de Nissan Note présenté en décembre 2020 ne fonctionne plus qu’avec une motorisation E-Power. Le Nissan Note est le modèle de la marque le plus vendu sur son marché domestique. Le nouveau modèle du SUV Qashqai de Nissan qui devrait arriver sur le marché dans les prochains mois (voir la photographie ci-dessus), la troisième génération, proposera aussi une motorisation E-Power. Mais il faudra sans doute atteindre la fin de l’année pour avoir accès à ce système. Il comprendra un moteur électrique de 140 kW et un moteur thermique à essence de 1,5 litre d’une puissance de 115 kW.
