Pourquoi l’aviation s’intéresse enfin au moteur hybride ?
L’aviation observe avec intérêt depuis quelques années ce qui se passe dans un secteur automobile ne pleine effervescence et une technologie est au centre de toutes ses attentions : le moteur hybride.
Ce dernier, comme on le verra plus bas aurait l’avantage de proposer une ligne médiane dans le problème principal soulevé dans l’équation moteur électrique / thermique qui tient un en enjeu : le rapport poids / puissance.
Un acteur du secteur des moteurs d’avion a ainsi franchi le cap et décidé de réorienter une grande partie de sa R&D dans le domaine : le britannique Rolls-Royce qui a décidé de s’associer à l’organisme de recherche norvégien SINTEF.
L’objectif annoncée de alliance est d’utiliser les possibilités offertes par les moteurs hybrides pour réduire de 30 % les émissions de CO₂ sur les vols courts.
Quand on sait que le transport aérien représente environ 4 % des émissions totales de CO₂ de l’Union européenne et que l’hybridation pourrait les réduire d’un quart (donc 1% des émissions totales), on se dit qu’il y a matière à creuser !
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Et si les moteurs hybride était la solution « verte » tant recherchée par l’aviation ?
Un moteur hybride d’avion combine deux systèmes. D’un côté, un moteur à combustion qui brûle du kérosène. De l’autre, un moteur électrique alimenté par des batteries.
Les deux entraînent la même hélice.
Le moteur électrique intervient surtout lors des phases gourmandes en énergie comme le décollage ou la montée initiale. Le moteur thermique prend ensuite le relais en croisière, lorsque le régime est plus stable.
Le principe est identique à celui d’une voiture hybride. On utilise l’électricité là où elle est la plus efficace et on limite la consommation de carburant lorsque c’est possible.
Sur une liaison domestique comme Paris–Marseille, les gains pourraient être significatifs. Les distances sont relativement courtes, les cycles de décollage et d’atterrissage fréquents. C’est précisément dans ces phases que les émissions sont les plus élevées.
Pourquoi les vols courts sont les premiers concernés ?
La physique impose ses règles.
Un kilogramme de kérosène contient environ 12 kilowattheures d’énergie. Une batterie lithium-ion tourne autour de 0,2 kilowattheure par kilogramme.
L’écart est immense.
Pour parcourir 300 kilomètres, un système hybride peut trouver un équilibre acceptable entre poids des batteries et consommation de carburant. Pour traverser l’Atlantique, la masse des batteries deviendrait prohibitive.
Plus un avion doit voler longtemps, plus il doit emporter d’énergie. Plus il emporte d’énergie, plus il devient lourd. Plus il devient lourd, plus il consomme… un cercle vicieux !
Pourquoi le stator est au cœur du défi technique ?
Dans un moteur électrique, deux pièces jouent un rôle central :
- Le rotor qui tourne
- et le stator qui crée le champ magnétique.
Le stator convertit le courant électrique qui traverse ses bobines en champ magnétique alternatif et ce champ entraîne le rotor.
Cela paraît simple mais en réalité, les contraintes sont énormes.
Les bobines en cuivre doivent être isolées pour éviter tout court-circuit. Cette isolation doit être aussi fine que possible pour limiter le poids, tout en résistant à des tensions élevées et à des fréquences inédites pour l’aviation.
Les normes industrielles actuelles couvrent des fréquences jusqu’à environ 1 kilohertz. Dans le cas du moteur hybride aéronautique, on parle de fréquences pouvant atteindre 50 kilohertz !
Aucune norme standard n’existe aujourd’hui pour estimer la durée de vie des matériaux d’isolation sous de telles tensions et fréquences. Les ingénieurs doivent construire cette connaissance de presque zéro.
Dans un avion, la marge d’erreur est inexistante. Un défaut d’isolation peut provoquer une décharge partielle, puis une dégradation progressive. À terme, cela peut conduire à un court-circuit. La sécurité impose donc des études approfondies sur le vieillissement des matériaux.
Pourquoi les hautes tensions compliquent-elles tout ?
Pour transmettre davantage de puissance sans augmenter le poids des câbles, il faudrait augmenter la tension. C’est une règle simple d’électrotechnique.
Les systèmes hybrides fonctionnent à des tensions bien plus élevées que les systèmes électriques classiques. Ces tensions génèrent des champs électriques intenses à l’intérieur des moteurs.
Avec le temps, ces champs peuvent provoquer de microscopiques dégradations dans les matériaux isolants. Ce phénomène ressemble à une goutte d’eau qui tombe toujours au même endroit sur une pierre. Au début, rien ne semble visible. Après des milliers de cycles, une cavité apparaît.
Les équipes de SINTEF testent ces matériaux en conditions accélérées pour simuler des années d’utilisation. L’objectif est de garantir une durée de vie compatible avec celle d’un avion régional, soit plusieurs décennies.
Quels autres verrous restent à lever ?
Le moteur n’est qu’une des pièces du puzzle.
Il faut en parallèle développer des hélices optimisées pour ces régimes hybrides, concevoir des boîtes de vitesses capables de gérer la puissance combinée des deux moteurs et améliorer les chaînes de traction électriques. Enfin chaque composant doit être allégé.
Dans l’aéronautique, 100 kilogrammes gagnés peuvent représenter des économies de carburant significatives sur la durée de vie d’un appareil.
On s’en doute mais Rolls Royce n’est pas le seul acteur à travailler dans cette direction. L’Américain GE Aerospace a récemment annoncé avoir testé au sol un turboréacteur capable d’extraire, de transférer puis de réinjecter de la puissance électrique en fonctionnement.
A noter que pendant de temps-là et dans un autre registre, la Chine s’impose : l’économie de basse altitude :
Un marché mondial des moteurs qui pèse déjà près de 150 milliards d’euros verrouillé par quatre géants
Le marché mondial des moteurs d’avion pesait déjà environ 149 milliards d’euros en 2025 et pourrait atteindre près de 229 milliards d’euros d’ici 2034 (soit à peu près le PIB d’un pays comme le Portugal).
Un gâteau colossal qui reste la « chasse gardée » ( à 99 %) des quatre géants : CFM International (copropriété du français Safran et de GE Aerospace), Pratt & Whitney, General Electric et Rolls-Royce.
CFM tient la première place mondiale, notamment sur les avions monocouloirs avec 72 % de la flotte active grâce aux moteurs LEAP et CFM56 qui équipent les Boeing 737 et Airbus A320, tandis que Pratt & Whitney progresse fortement avec son GTF (« turboréacteur à engrenages ») sur l’A320neo.
Sur les long-courriers, GE domine avec environ 52 % de la flotte active et Rolls-Royce se place deuxième avec près de 33 % de ce segment stratégique.
L’arrivée progressive des architectures hybrides pourraient donc participer à un changement majeur du secteur si tant est que la chose se révèle rentable, et ça, seul l’avenir nous le dira !
Répartition mondiale du marché des motoristes d’avions commerciaux (2025)
| Acteur principal | Position dominante | Part estimée / domination | Segment fort | Moteurs emblématiques |
| CFM International (coentreprise GE Aerospace / Safran) | Leader mondial | 72 % de la flotte active de monocouloirs | Moyen-courrier / monocouloirs | CFM56, LEAP |
| Pratt & Whitney | Acteur majeur en forte progression | Présence significative sur l’A320neo | Moyen-courrier / monocouloirs | PW1000G à engrenages |
| General Electric | Leader sur les long-courriers | 52 % de la flotte active de gros porteurs | Long-courrier | GE9X |
| Rolls-Royce | Acteur stratégique des gros porteurs | 33 % du segment des gros porteurs | Long-courrier | Famille Trent |
Sources :
- Rolls-Royce, New Rolls-Royce engine for hybrid-electric flight completes successful first fuel burn, 27 septembre 2023
communiqué officiel présentant les premiers essais au banc d’un moteur destiné à l’aviation hybride-électrique, détaillant les objectifs technologiques, les performances attendues et l’intégration dans les futures architectures aéronautiques bas carbone. - Fortune Business Insights, Aircraft Engine Market » – Communiqué et analyse de marché, 22 janvier 2026
étude sectorielle fournissant des données sur la taille du marché mondial des moteurs d’avions, les projections de croissance, les segments clés (civil, militaire, MRO) et les grandes tendances industrielles, notamment l’électrification et les carburants alternatifs.
