Alors que la révolution énergétique s’accélère à l’échelle mondiale, le moteur thermique, pilier historique de l’industrie automobile, se retrouve à un carrefour décisif. Face à la montée des préoccupations climatiques et à la promulgation de réglementations strictes, ce moyen de propulsion classique doit impérativement évoluer pour s’inscrire dans un avenir durable. De 2025 à 2030, les moteurs thermiques ne disparaissent pas, mais se réinventent profondément, en puisant tant dans des technologies innovantes que dans la redécouverte de concepts anciens. En France, des acteurs majeurs tels que Renault, Peugeot, Citroën, et des groupes industriels comme Valeo, Michelin, Faurecia et Bosch, collaborent avec des centres de recherche comme IFP Energies nouvelles, afin de tracer la voie d’une motorisation hybride de nouvelle génération. Parallèlement, la transition énergétique engage également TotalEnergies à investir dans une palette de carburants alternatifs, destinés à décarboner la consommation.
Les moteurs thermiques aujourd’hui : défis environnementaux et innovations technologiques
Les moteurs à combustion interne, que ce soit à essence ou diesel, dominent encore largement le parc automobile mondial grâce à leur puissance, leur fiabilité éprouvée et leur autonomie étendue. Ils bénéficient d’un réseau d’approvisionnement en carburant bien établi, facilitant leur utilisation quotidienne. Néanmoins, ces moteurs font face à une pression croissante liée à leurs émissions de gaz à effet de serre et de polluants atmosphériques tels que les oxydes d’azote (NOx) et les particules fines, particulièrement problématiques dans les centres urbains.
En réponse à ces défis, les constructeurs français comme Peugeot, Citroën et Renault, épaulés par des équipementiers comme Valeo et Bosch, ont multiplié les efforts d’innovation. L’intégration de technologies avancées telles que la filtration plus efficace des particules, les catalyseurs multi-étages et les systèmes de gestion électronique optimisée permet d’abaisser drastiquement les émissions polluantes. Par exemple, la norme Euro 7, en préparation en 2025, promet de resserrer encore les exigences en matière d’émissions, poussant l’industrie à affiner ces dispositifs.
Par ailleurs, ces innovations ne concernent pas uniquement la pollution atmosphérique : l’efficacité énergétique est au cœur des développements. Une meilleure combustion, une réduction des pertes thermiques, ou encore l’adoption de cycles thermodynamiques optimisés permettent aux moteurs thermiques d’atteindre des rendements plus élevés. Citons aussi les travaux sur les moteurs à pistons opposés ou les générateurs à pistons libres, technologies issues d’anciens concepts remis au goût du jour par IFP Energies nouvelles, offrant une alternative prometteuse sous l’angle de la compacité et de la fluidité mécanique.
Cette double approche réduction des émissions et optimisation du rendement est indispensable pour que les moteurs thermiques restent compétitifs face à la montée en puissance des véhicules électriques et hybrides. Mais la contrainte réglementaire la plus lourde est sans doute la fin annoncée de la vente des véhicules thermiques neufs dans l’Union européenne à partir de 2035. Ce contexte oblige l’industrie à diversifier les solutions technologiques et énergétiques dans les années qui viennent.
Carburants alternatifs et mix énergétique : une transformation indispensable
Conformément aux déclarations scientifiques de spécialistes tels que Jean Jouzel ou Valérie Masson-Delmotte, la désintoxication aux hydrocarbures est un enjeu majeur. En réaction, TotalEnergies et d’autres acteurs majeurs misent sur le développement de carburants de substitution décarbonés. La biomasse, les e-carburants, l’ammoniac, le dihydrogène, et le e-méthanol figurent désormais parmi les candidates à une alimentation plus verte des moteurs thermiques de demain.
IFP Energies nouvelles travaille à l’intégration de ces carburants alternatifs dans des moteurs revus pour fonctionner sans les contraintes des carburants fossiles. Par exemple, les biocarburants de seconde génération offrent un double avantage : ils proviennent de ressources renouvelables non en compétition avec l’alimentation humaine, et ils peuvent être utilisés en l’état dans certains moteurs thermiques avec peu d’adaptations.
La combinaison d’hydrogène avec du CO2 capté dans l’atmosphère permet la production de carburants synthétiques à faible empreinte carbone, ouvrant la voie à une mobilité durable qui conserve les infrastructures actuelles. Cependant, l’utilisation directe de l’hydrogène reste plus pertinente dans certains secteurs lourds, grâce à son autonomie et à ses capacités de recharge rapide, bien qu’il pose des défis techniques en matière de stockage et de sécurité liés à son inflammabilité.
Dans cette optique, le transport routier de marchandises, secteur particulièrement ardu à électrifier, bénéficie de plusieurs alternatives au diesel classique. Le bioGNV se positionne comme une technologie mature, soutenue par Faurecia qui développe des systèmes de motorisation adaptés. Les carburants liquides bas carbone comme l’HVO (huile végétale organique) ou le B100 offrent quant à eux une solution intermédiaire utilisable immédiatement sur les flottes existantes.
Ce mix énergétique ne se limite pas à remplacer le carburant : il impose une intégration intelligente dans les véhicules. Valeo, Bosch et Michelin coopèrent ainsi pour améliorer l’efficacité globale des motorisations hybrides, où thermique et électrique cohabitent harmonieusement. Ces efforts conjoints préfigurent des systèmes hybrides toujours plus performants, adaptés à des usages variés, conciliant efficience et respect environnemental.
L’essor des motorisations hybrides et la coexistence avec les moteurs thermiques
Les moteurs hybrides, alliant moteur thermique et moteur électrique, émergent comme une solution pragmatique pour réduire les émissions sans compromettre l’autonomie ni la souplesse d’usage. Aux côtés des marques comme Renault et PSA, qui commercialisent une gamme hybride étendue, les fournisseurs technologiques tels que Bosch ou Valeo mettent au point des systèmes de gestion énergétique sophistiqués intégrant la récupération d’énergie au freinage et la modulation de puissance selon les besoins.
Techniquement, les moteurs hybrides se déclinent en plusieurs formats : hybrides légers (mild hybrids), hybrides rechargeables (plug-in), et hybrides complets offrent des niveaux d’électrification adaptés aux profils d’usage. Cette diversité permet de déployer la technologie dans le neuf comme dans le parc existant, tout en servant de transition vers une électrification complète envisagée par l’Union européenne.
Cependant, la question réglementaire reste ouverte quant à l’interdiction potentielle des moteurs hybrides à l’horizon 2035, ce qui pousse l’industrie à anticiper. L’adoption progressive du véhicule électrique à batterie reste freinée par des contraintes d’autonomie et de temps de recharge, notamment hors des zones urbaines. Les motorisations hybrides jouent donc un rôle pivot en offrant un compromis entre performance, coûts et écologie, surtout dans le contexte français où la diversité des usages est marquée.
L’industrialisation progressive des hybrides s’appuie aussi sur le savoir-faire des équipementiers : Michelin innove dans les pneumatiques basse résistance, limitant les pertes énergétiques, tandis que Faurecia optimise les systèmes d’échappement et la gestion thermique des moteurs.
Redécouverte des moteurs alternatifs et nouvelles architectures thermiques
Dans ce contexte de transition énergétique, certains constructeurs et centres de recherche revisitent des architectures anciennes pour répondre aux exigences nouvelles. Le moteur à pistons opposés, le moteur Wankel et les générateurs à pistons libres bénéficient désormais d’une seconde vie, notamment grâce aux possibilités offertes par les carburants alternatifs.
Le moteur à pistons opposés, par exemple, est valorisé pour sa compacité et son bon équilibre mécanique, ce qui améliore la durée de vie du moteur et diminue les vibrations. De même, le moteur Wankel, apprécié pour sa simplicité de conception et son fonctionnement fluide, fait l’objet de développements pour fonctionner avec de nouveaux carburants, notamment des mélanges hydrogène e-carburants. Cet intérêt renforce la palette technologique des motorisations, en offrant des alternatives adaptées à certaines niches d’usages, notamment dans le secteur aéronautique ou maritime.
Ces concepts anciens remaniés illustrent que la modernité ne réside pas toujours dans la rupture, mais aussi dans la continuité intelligente et la réadaptation. IFP Energies nouvelles soutient activement ces recherches en coordination avec les constructeurs français, encourageant une approche holistique mêlant thermique, électrique et carburants renouvelables.
Par ailleurs, l’alliance technologique entre motorisations thermiques, électriques et pneumatiques ouvre de nouvelles pistes pour optimiser l’efficacité énergétique globale des véhicules. Ces développements, couplés à l’essor des carburants verts, promettent un futur où la motorisation thermique, loin d’être reléguée au passé, occupera une place renouvelée et dynamique au sein de la mobilité durable.
