Une voiture à moteur thermique exploite moins de 30% de l'énergie contenue dans son carburant pour rouler. Le reste est dissipé sous forme de chaleur dans le système de refroidissement du moteur, mais aussi et surtout dans ses gaz d'échappement. D’où l'idée de récupérer une partie de cette énergie.
Les équipementiers travaillent sur la thermo-électricité, utilisant la propriété de certains semi-conducteurs de produire de l'électricité lorsqu'ils sont exposés à un fort gradient de température. Une extrémité du matériau est mise en contact avec les gaz d'échappement dont la température peut atteindre près de 1.000 °C, l'autre avec le liquide de refroidissement du moteur qui reste toujours à moins de 100 °C.
En situation de charge moteur soutenue, comme par exemple à une vitesse stabilisée de 120 km/h, la puissance thermo-électrique développée par les gaz d'échappement peut dépasser 500 W pour un SUV de la taille d'un BMW X3. De quoi presque remplacer totalement l'alternateur, et donc supprimer tout ou partie de sa résistance mécanique. Globalement, l'objectif annoncé du système est une réduction moyenne de consommation de 5% pour les premières applications, prévues sur de petits utilitaires. Mais cette réduction devrait être plus importante sur route.
Comme pour la récupération d’énergie au niveau des amortisseurs, la thermo-électricité se montre particulièrement complémentaire d'un système de propulsion hybride. Alors que l'hybridation permet surtout de réduire la consommation en ville en récupérant l'énergie cinétique lors des décélérations, fréquentes dans ce contexte, la production d'électricité à partir de la chaleur des gaz d'échappement est continue, et particulièrement abondante lorsque la vitesse est élevée et soutenue, comme sur autoroute.
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