Prolongateur d’autonomie (REX) : le retour des voitures électriques avec générateur

Le prolongateur d’autonomie, ou range extender (REX), était considéré depuis des années comme une solution transitoire pour les voitures électriques. Il fait pourtant un retour surprenant. Découvrez pourquoi les VE avec générateur intégré retrouvent de l’intérêt, et pourquoi la Chine est en première ligne.

Contenu

• Introduction
• Technique et différences
• Pionniers
• Pourquoi le range extender a failli disparaître
• Le retour surprenant
• Conclusion

Le range extender en bref

• Voiture électrique dotée d’un générateur supplémentaire
• Le moteur thermique n’entraîne jamais directement les roues
• Développé pour réduire la dépendance aux bornes de recharge
• Modèles emblématiques : Opel Ampera et BMW i3 REx
• Retour grâce à Mazda et aux marques chinoises
• Sécurité supplémentaire au quotidien et sur les longs trajets

L’une des voitures électriques à range extender les plus connues est la BMW i3 REx. Son moteur bicylindre de 647 cm³ développe 28 kW (38 ch).

Introduction

Au début des années 2010, le développement des voitures électriques se heurtait à un obstacle majeur : la dépendance aux bornes de recharge. Le réseau restait limité, les batteries étaient coûteuses et l’autonomie de nombreux modèles plafonnait souvent entre 150 et 200 kilomètres. Pour beaucoup d’automobilistes, passer à l’électrique semblait encore risqué.

Les constructeurs ont alors proposé une solution intermédiaire ingénieuse : le range extender, ou REX. Le principe est simple : intégrer à la voiture électrique un petit moteur thermique fonctionnant exclusivement comme générateur pour recharger la batterie en roulant. Une voiture 100 % électrique dans sa conduite, mais avec une autonomie étendue grâce au générateur embarqué.

Une voiture électrique avec générateur intégré

Pour bien comprendre le range extender, il faut le distinguer de la voiture hybride rechargeable. C’est là que la confusion est la plus fréquente. Dans une hybride rechargeable, le moteur thermique et le moteur électrique peuvent tous deux contribuer directement à la propulsion. Avec un range extender, c’est différent : la voiture reste fondamentalement électrique, les roues étant entraînées uniquement par le moteur électrique.

Le moteur thermique joue ici un rôle bien précis. Lorsque le niveau de la batterie devient trop faible, un petit moteur à essence s’enclenche pour produire de l’électricité. Ce courant alimente le moteur électrique ou maintient la batterie à un niveau suffisant. Le moteur thermique n’est jamais couplé mécaniquement à la transmission. Il n’entraîne jamais les roues directement. La conduite reste donc entièrement électrique, sans changement de rapport ni intervention directe du moteur à combustion.

C’est précisément ce qui rendait ces voitures si modernes à l’époque. Elles associaient le comportement souple et silencieux d’une électrique à la sécurité supplémentaire d’un générateur pour les longs trajets. Dans un contexte où l’autonomie et l’infrastructure de recharge étaient encore très limitées, c’était une solution rassurante pour de nombreux conducteurs.

L’Opel Ampera était équipée de série d’un range extender. Son moteur thermique développe 63 kW (86 ch).

Opel Ampera et BMW i3 REx : les pionniers du range extender

Les modèles les plus emblématiques équipés d’un range extender n’avaient rien de banal. Ils appartiennent à une période de transition où le tout-électrique n’allait pas encore de soi, ce qui les rend encore aujourd’hui intéressants sur le plan technique.

La première Opel Ampera était en avance sur son temps à bien des égards. Elle roulait entièrement à l’électrique, offrait une autonomie déjà utilisable pour l’époque et embarquait un moteur à essence qui ne produisait de l’électricité qu’une fois la batterie épuisée. La conduite restait pleinement électrique, tandis que le générateur assurait en arrière-plan la sécurité sur les longs trajets.

La BMW i3 REx allait encore plus loin. Cette compacte électrique à carrosserie en carbone recevait dans sa version REx un petit moteur bicylindre à essence de 647 cm³, un moteur initialement développé pour les motos. Il servait uniquement de solution de secours pour étendre l’autonomie. Avec son petit réservoir, la i3 REx n’était pas conçue pour les grands voyages, mais comme une voiture électrique dotée d’un filet de sécurité. Elle reste sans doute l’illustration la plus claire du concept original de range extender.

Pourquoi la voiture à range extender a failli disparaître

Aussi pertinent qu’il fût à l’époque, le déclin du range extender est en réalité la conséquence du progrès. Les batteries s’amélioraient, le réseau de recharge s’étendait, les temps de recharge se réduisaient. Le range extender perdait progressivement son principal atout. Ce qui apportait autrefois de la sécurité devenait peu à peu du poids supplémentaire, de la complexité technique et des composants en plus : réservoir, échappement, système de refroidissement, entretien additionnel.

La logique est simple. Les voitures électriques modernes atteignent aujourd’hui des centaines de kilomètres d’autonomie et se rechargent rapidement aux bornes à charge rapide. Un moteur thermique supplémentaire devient dès lors de moins en moins nécessaire. Le range extender occupait de l’espace, augmentait les coûts et ajoutait une technologie rarement sollicitée.

C’est pourquoi le concept REX classique a largement disparu ces dernières années. Non pas parce que l’idée était mauvaise, mais parce que la technologie des batteries et l’infrastructure de recharge ont évolué plus vite que beaucoup de constructeurs ne l’anticipaient.

Après des ventes décevantes de la MX-30 100 % électrique, Mazda a lancé en 2023 la MX-30 e-Skyactiv R-EV. Particularité notable : son range extender utilise un moteur rotatif comme générateur.

Le retour surprenant du range extender

L’évolution des voitures électriques suit rarement une ligne droite. Des technologies que l’on croyait abandonnées reviennent parfois sous une nouvelle forme : c’est exactement ce qui se passe avec le range extender. Mazda a remis le concept à l’honneur avec la MX-30 e-Skyactiv R-EV, dont un moteur rotatif compact fonctionne exclusivement comme générateur pour recharger la batterie en roulant.

Le moteur rotatif se prête bien à ce rôle. Son encombrement réduit et son fonctionnement régulier le rendent adapté à la production continue d’électricité sans entraîner les roues. Le concept reste toutefois surtout pertinent pour des profils d’utilisation spécifiques : des conducteurs qui roulent principalement à l’électrique, mais veulent une sécurité supplémentaire lorsque les possibilités de recharge sont limitées.

Les constructeurs chinois investissent également de plus en plus dans des modèles dits EREV, des voitures électriques à range extender. L’accent y est mis sur une grande autonomie électrique pour les trajets quotidiens, combinée à un petit moteur thermique servant uniquement de générateur sur les longs parcours. Résultat : beaucoup de flexibilité avec une batterie de taille réduite.

En Belgique, le range extender reste pour l’instant un concept de niche. Il n’existe pratiquement pas d’avantages fiscaux ni de subsides spécifiques pour ces modèles. Le système peut néanmoins intéresser les conducteurs qui souhaitent rouler principalement à l’électrique tout en conservant une sécurité supplémentaire sur les longs trajets.

Conclusion

Le range extender n’a jamais été conçu comme une réponse définitive à la mobilité électrique. Il servait avant tout de pont entre les voitures thermiques et le tout-électrique. Dans une période où l’autonomie et l’infrastructure de recharge étaient encore limitées, il donnait à de nombreux conducteurs la confiance nécessaire pour franchir le pas.

Aujourd’hui encore, le système peut présenter un intérêt réel pour certains utilisateurs. Les conducteurs qui roulent au quotidien à l’électrique, mais cherchent une sécurité supplémentaire sur de longues distances, peuvent tirer parti d’une voiture électrique avec générateur. Une solution de niche, certes, mais techniquement toujours pertinente dans l’évolution de la mobilité électrique.