Faits :
A.
A.a. A._, né en 1977, travaillait en tant qu'acheteur auprès de la société B._ SA et était, à ce titre, assuré contre le risque d'accidents par la Caisse nationale suisse d'assurance en cas d'accidents (CNA). Le 26 juillet 2012, alors qu'il était en vacances à l'étranger, il a été victime d'un accident de moto; une voiture n'ayant pas respecté le signal Stop l'a percuté, provoquant sa chute. Au cours de son transport à l'hôpital, il a reçu une injection de Kétamine. Le lendemain, il a été rapatrié en Suisse et opéré le même jour pour une fracture comminutive avec important déplacement de la rotule gauche par le docteur C._, spécialiste FMH en chirurgie orthopédique.
Dans un rapport du 25 septembre 2012 adressé à la CNA, les docteurs D._ et E._, respectivement chef de clinique adjoint et médecin assistante auprès du centre F._ de psychiatrie, ont posé le diagnostic d'état de stress post-traumatique (F43.1), précisant que l'assuré exprimait de très fortes angoisses par rapport à l'accident et plus particulièrement par rapport à ce qu'il avait ressenti après avoir reçu la Kétamine. Selon ces médecins, l'assuré avait vécu une expérience "K-hole", soit un complexe de troubles cognitifs, hallucinatoires, de perte d'identité et de contact avec la réalité, une impression de dissociation entre le corps et l'esprit et de détachement du monde terrestre.
A.b. L'assuré a pu reprendre son activité professionnelle (sans port de charges, ni accroupissements) à 25 % dès le 1 er octobre 2012, puis à 35 % (le 29 octobre 2012), à 50 % (le 3 décembre 2012) et à 70 % dès le 21 février 2013.
Dans un rapport du 15 mai 2013, le docteur G._, spécialiste FMH en médecine physique et réhabilitation et en chirurgie orthopédique et chef de service à la clinique romande de réadaptation, a indiqué que l'assuré présentait une évolution défavorable après une fracture de rotule sous la forme d'une algodystrophie probablement au décours et d'une pseudarthrose. En raison de douleurs persistantes au niveau du genou, le docteur C._ a prescrit une incapacité de travail de 50 % dès le 26 août 2013. Une scintigraphie osseuse réalisée le 26 août 2013 a confirmé le diagnostic d'algodystrophie. L'assuré a également été soumis à une IRM cervicale le 20 novembre 2013, laquelle a mis en évidence en C6-C7 une hernie discale postérieure droite susceptible de comprimer les radicelles C7 et protrusion foraminale gauche rétrécissant le trou de conjugaison. Dans une appréciation médicale du 21 janvier 2014, le docteur H._, spécialiste en médecine intensive et médecine interne générale et médecin d'arrondissement de la CNA, a conclu qu'au vu des examens radiologiques ayant clairement exclu une lésion structurelle telle qu'une fracture consécutive à l'événement du 26 juillet 2012, le lien de causalité entre les protrusions cervicales objectivées, l'intervention chirurgicale y relative prévue et l'événement du 26 juillet 2012 était au mieux possible.
Par décision du 27 janvier 2014, confirmée sur opposition le 21 mars 2014, la CNA a refusé de verser toute prestation en lien avec la hernie cervicale, faute de lien de causalité avec l'accident. Par arrêt du 20 février 2015, la Cour de droit public du Tribunal cantonal neuchâtelois a admis le recours de l'assuré contre cette décision. Elle a retenu que l'accident avait déclenché le syndrome douloureux existant depuis septembre 2012 au moins, de sorte que le traitement de celui-ci incombait à l'intimée jusqu'à ce que le statu quo sine vel ante soit rétabli, la cause devant lui être renvoyée afin qu'elle détermine ce moment.
A.c. Le 30 janvier 2014, le docteur I._, spécialiste FMH en psychiatrie et psychothérapie, a informé la CNA que le 18 décembre 2013, A._ avait fait la demande d'un suivi psychiatrique en raison d'angoisses, de troubles du sommeil avec cauchemars et dépression réactionnelle. L'assuré a à nouveau été opéré au genou gauche par le docteur C._ le 4 février 2014. Il a pu reprendre le travail à 30 % le 31 mars 2014 puis à 50 % le 5 mai 2014.
Le docteur I._ a attesté une incapacité de travail de 100 % à partir du 20 septembre 2014, liée à la recrudescence du syndrome de stress post-traumatique (cf. rapport du 10 octobre 2014). Une scintigraphie osseuse du genou réalisée le 3 septembre 2014 a fait état d'une nette péjoration au niveau de la rotule gauche avec forte suspicion de plusieurs pseudarthroses actives ainsi que la présence d'importants remaniements destructifs (cf. également le rapport du docteur C._, du 29 novembre 2014).
A._ a été licencié au 31 décembre 2014.
Le docteur J._, spécialiste en psychiatrie et psychothérapie FMH et psychiatre-conseil de la CNA, a examiné l'assuré le 16 juin 2015 et a posé le diagnostic d'état de stress post-traumatique, de trouble mental lié à l'utilisation d'autres substances psychoactives (Kétamine), d'épisode dépressif moyen et de trouble panique. Il a considéré que d'un point de vue psychiatrique, la situation n'était pas stabilisée et que la capacité de travail était nulle. Il a admis un lien de causalité naturelle entre les troubles mentaux et l'accident. Un nouveau rapport devait être sollicité du psychiatre traitant dans un délai d'une année.
A.d. Dans son rapport final du 11 mars 2016, le docteur H._ a posé les diagnostics d'accident de moto le 26 juillet 2012 avec fracture comminutive de la rotule gauche traitée par réduction sanglante le 27 juillet 2012, contusion du membre supérieur gauche (MS G), contusion cervicale et état de stress post-traumatique; de douleurs du MS G sur probable dystonie et dysbalance musculaire; de cervicalgies chroniques avec hernie discale C6/C7 postérieure droite avec possible conflit radiculaire C7 et protrusion foraminale gauche, contracture et dysbalance de la musculature para-cervicale et céphalées spondylogènes. S'agissant des cervicalgies, il a confirmé que l'accident du 26 juillet 2012 avait tout au plus aggravé de manière passagère un état antérieur maladif et dégénératif et considéré le statu quo sine comme atteint douze mois après l'accident. En ce qui concernait les douleurs au niveau du MS G, elles n'étaient plus, au jour de l'examen médical du 11 mars 2016, en lien de causalité avec l'accident car ce dernier n'avait occasionné qu'une simple contusion, sans atteinte organique objectivable. Pour les atteintes séquellaires du genou gauche, la causalité avec l'accident était selon lui acquise, la situation stabilisée et l'atteinte à l'intégrité a été fixée à 10 %. Compte tenu de la seule problématique du genou, l'assuré disposait d'une pleine capacité de travail dans une activité adaptée.
Par décision du 27 décembre 2016, confirmée sur opposition le 22 juin 2017, la CNA a alloué à l'assuré une rente d'invalidité pour les séquelles au genou gauche, fondée sur une incapacité de gain de 27 % à partir du 1 er juin 2016. Elle a par ailleurs nié tout lien de causalité adéquate entre les troubles psychogènes et l'accident.
B.
A._ a déféré cette décision à la Cour de droit public, en concluant à son annulation et au renvoi de la cause à la CNA pour instruction complémentaire et nouvelle décision. La CNA a conclu au rejet du recours. Au cours de la procédure, l'assuré a produit un rapport d'expertise pluridisciplinaire établi le 4 octobre 2017 par le centre d'Expertises Médicales (CEMed) sur mandat de l'assureur maladie perte de gain. Sur le plan psychique, les experts ont retenu un état de stress post-traumatique anamnestique ainsi qu'une phobie sociale. Le recourant a également produit un avis psychiatrique du docteur K._, du 28 septembre 2017. Ce dernier a attesté un état anxieux important sur un syndrome de stress post-traumatique désormais chronicisé avec un retentissement thymique à présent peu évolutif. Il a retenu une incapacité de travail de 50 %, le caractère décrit comme paroxystique des crises d'angoisse n'empêchant pas une activité partielle dans un poste sédentaire. Invitée à se déterminer, la CNA a confirmé ses conclusions.
Par arrêt du 31 mai 2018, la Cour de droit public a rejeté le recours.
C.
A._ forme un recours en matière de droit public contre ce jugement dont il demande l'annulation, en concluant à l'octroi d'une rente d'invalidité fondée sur une incapacité de gain de 50 %. Subsidiairement, il requiert le renvoi de la cause à la CNA pour nouvelle décision, le tout sous suite de frais et dépens.
L'intimée conclut au rejet du recours. La cour cantonale et l'Office fédéral de la santé publique ont renoncé à se déterminer.

Considérant en droit :
1.
Le recours est dirigé contre un arrêt final (<ref-law>) rendu en matière de droit public (<ref-law>) par une autorité cantonale de dernière instance (art. 86 al. 1 let. d LTF). Il a été déposé dans le délai (<ref-law>) et la forme (<ref-law>) prévus par la loi. Il est donc recevable.
2.
Le litige porte sur le point de savoir si le recourant peut prétendre une rente d'un taux supérieur à 27 % en raison de ses troubles psychiques. S'agissant d'une procédure concernant l'octroi ou le refus de prestations en espèces de l'assurance-accidents, le Tribunal fédéral n'est pas lié par les faits établis par la juridiction précédente (art. 97 al. 2 et 105 al. 3 LTF).
3.
3.1. Le droit à des prestations de l'assurance-accidents suppose d'abord un lien de causalité naturelle et adéquate entre l'événement dommageable de caractère accidentel et l'atteinte à la santé (sur ces notions, voir <ref-ruling> consid. 1 p. 438; <ref-ruling> consid. 3.1 et 3.2 p. 181).
3.2. En présence d'une affection psychique additionnelle à une atteinte à la santé physique, la jurisprudence a dégagé des critères objectifs qui permettent de juger du caractère adéquat de troubles psychiques consécutifs à un accident, la causalité ne pouvant être admise que si l'accident revêt une importance déterminante dans la survenance d'une incapacité de travail due à l'atteinte psychique (cf. JEAN-MAURICE FRÉSARD/MARGIT MOSER-SZELESS, L'assurance-accidents obligatoire, in: Schweizerisches Bundesverwaltungsrecht [SBVR], 3 ème éd., 2016, n° 121 p. 934).
Ainsi, lorsque l'événement accidentel est insignifiant, l'existence du lien en question peut d'emblée être niée, tandis qu'il y a lieu de le considérer comme établi, lorsque l'assuré est victime d'un accident grave. En revanche, lorsque la gravité de l'événement est qualifiée de moyenne, la jurisprudence a dégagé un certain nombre de critères objectifs à prendre en considération pour l'examen du caractère adéquat du lien de causalité, dont les plus importants sont les suivants (<ref-ruling> consid. 6c/aa p. 140; 403 consid. 5c/aa p. 409; arrêt 8C_193/2016 du 26 octobre 2016 consid. 3.3, in SVR 2017 UV n° 8 p. 27, 8C_540/2018 du 22 juillet 2019 consid. 4.2) :
- les circonstances concomitantes particulièrement dramatiques ou le caractère particulièrement impressionnant de l'accident;
- la gravité ou la nature particulière des lésions physiques, compte tenu notamment du fait qu'elles sont propres, selon l'expérience, à entraîner des troubles psychiques;
- la durée anormalement longue du traitement médical;
- les douleurs physiques persistantes;
- les erreurs dans le traitement médical entraînant une aggravation notable des séquelles de l'accident;
- les difficultés apparues au cours de la guérison et des complications importantes;
- le degré et la durée de l'incapacité de travail due aux lésions physiques.
De manière générale, lorsque l'on se trouve en présence d'un accident de gravité moyenne, il faut un cumul de trois critères sur les sept ou au moins que l'un des critères retenus se soit manifesté de manière particulièrement marquante (arrêts 8C_897/2009 du 29 janvier 2010 consid. 4.5, in SVR 2010 UV n° 25 p. 100; 8C_493/2017 du 10 juillet 2018).
4.
En l'espèce, en dépit des conclusions du docteur J._, psychiatre-conseil de la CNA (cf. rapport du 16 juin 2015), celle-ci a renoncé à instruire davantage sur l'état de santé de l'assuré au plan psychique, considérant que, quoi qu'il en fût, un rapport de causalité adéquate entre d'éventuels troubles psychiques et l'accident - qualifié de gravité moyenne - devait être nié. Pour leur part, les premiers juges ont admis, en se fondant sur les conclusions concordantes de plusieurs médecins, que le recourant avait souffert d'un état de stress post-traumatique jusqu'en octobre 2016 en tout cas. Ils ont retenu que les opinions divergeaient en revanche concernant le diagnostic supplémentaire d'anxiété généralisée (selon le docteur I._), d'épisode dépressif moyen et de trouble panique (selon le docteur J._), de phobie sociale (selon les experts du CEMed) ou encore d'état anxieux important (selon le docteur K._). Bien qu'ils se soient étonnés, à l'instar du recourant, du manque d'instruction de la CNA sur le plan psychique, les juges cantonaux ont considéré que ce point n'était pas décisif dès lors qu'ils ont également nié l'existence d'un lien de causalité adéquate entre les troubles psychiques (quels qu'ils soient), respectivement neuropsychologiques, et l'accident.
5.
Invoquant une constatation manifestement incomplète et erronée des faits (<ref-law>) ainsi qu'une violation des art. 61 let. c LPGA et 6 LAA, le recourant reproche en substance au Tribunal cantonal d'avoir nié l'existence d'un lien de causalité adéquate entre les troubles psychiques dont il souffre et l'accident du 26 juillet 2012 en dépit de l'instruction lacunaire constatée. Il reproche plus particulièrement aux premiers juges de s'être écartés de l'avis du docteur K._ sans en expliquer les raisons, alors que ce dernier a retenu une invalidité de 50 % en raison des troubles psychiques et de ne pas avoir mis en oeuvre une expertise psychiatrique.
5.1. La juridiction cantonale ayant nié l'existence d'un lien de causalité adéquate entre les troubles psychiques et l'accident du 26 juillet 2012, on ne saurait faire droit au grief du recourant, selon lequel elle a violé le principe inquisitoire en s'abstenant de mettre en oeuvre une expertise médicale pour trancher ce point. En effet, savoir si l'événement assuré et l'atteinte à la santé sont liés par un rapport de causalité adéquate est une question de droit qu'il appartient à l'administration et, en cas de recours, au juge de trancher (<ref-ruling> consid. 4a p. 405). Par ailleurs, il est admis de laisser ouverte la question de la causalité naturelle d'éventuels troubles psychiques dans les cas où ce lien de causalité ne peut de toute façon pas être qualifié d'adéquat (<ref-ruling> consid. 5.1 p. 472). C'est ce qu'il convient d'examiner en l'espèce.
5.2. Le recourant ne remet pas en cause la classification de l'accident du 26 juillet 2012 dans la catégorie des accidents de gravité moyenne au sens strict (soit qui ne se trouve pas à la limite de la catégorie des accidents graves ou de peu de gravité) faite par la juridiction cantonale. Il soutient que le caractère particulièrement dramatique et impressionnant de l'accident est rempli en l'espèce car il a vécu une expérience de mort imminente après avoir reçu l'injection de Kétamine. Il invoque également le critère de la gravité particulière des lésions et leur aptitude à développer des troubles psychiques en tant qu'il a été confronté à une expérience de mort imminente (expérience de "K-hole"), laquelle serait en lien de causalité avec l'injection de Kétamine. Le recourant fait également valoir que des difficultés et complications sont apparues au cours de la guérison, se prévalant des interventions chirurgicales subies, de nombreuses séances de rééducation et d'une ostéodystrophie de Sudeck à la rotule. Il invoque enfin une incapacité de travail importante et constante au cours des cinq dernières années.
5.3.
5.3.1.
5.3.1.1. La raison pour laquelle la jurisprudence a adopté le critère des circonstances concomitantes particulièrement dramatiques ou du caractère particulièrement impressionnant de l'accident repose sur l'idée que de telles circonstances sont propres à déclencher chez la personne qui les vit des processus psychiques pouvant conduire ultérieurement au développement d'une affection psychique. C'est le déroulement de l'accident dans son ensemble qu'il faut prendre en considération. L'examen se fait sur la base d'une appréciation objective des circonstances d'espèce et non pas en fonction du ressenti subjectif de l'assuré, en particulier de son sentiment d'angoisse. Il faut en effet observer qu'à tout accident de gravité moyenne est associé un certain caractère impressionnant, lequel ne suffit pas pour admettre l'existence du critère en question (arrêts 8C_96/2017 du 24 janvier 2018 consid. 5.1; 8C_1007/2012 du 11 décembre 2013 consid. 5.4.1).
5.3.1.2. En l'occurrence, le recourant ne prétend pas, à juste titre, que l'accident était particulièrement impressionnant. Quant à l'expérience de "K-hole" mentionnée pour la première fois par les psychiatres du Centre F._ de psychiatrie le 25 septembre 2012, le docteur J._ a expliqué que la réaction de dépersonnalisation avec vécu quasiment hallucinatoire, altération du vécu temporel et angoisse de type psychotique tout de suite après l'injection de Kétamine à des fins analgésiques sur le lieu de l'accident était bien connue des anesthésistes et aussi rencontrée, voire recherchée lors d'abus ou de dépendances à cette substance. Compte tenu de ce qui précède, on peut se demander s'il n'y aurait pas lieu d'admettre que l'expérience de "K-hole" remplit le critère des circonstances concomitantes particulièrement dramatiques de l'accident. Toutefois, cette question peut rester ouverte en l'espèce dès lors que le docteur J._ a précisé qu'un doute subsistait dans le cas de l'assuré car il n'existait pas de rapport médical ou paramédical, ni de lettre de sortie de l'Hôpital à l'étranger pouvant confirmer cette administration de Kétamine ni indiquer par quel corps de métier elle avait été décidée.
5.3.2. L'expérience de "K-hole" ne saurait en tout cas pas être prise en compte dans l'examen du critère de la gravité ou de la nature particulière des lésions physiques comme l'invoque le recourant. Ces dernières (fracture comminutive avec important déplacement de la rotule, contusion du membre supérieur gauche et contusion cervicale) ne sont par ailleurs pas propres, selon l'expérience, à entraîner des troubles psychiques, de sorte que ce critère doit être nié en l'occurrence.
5.3.3. Les premiers juges ont pour leur part retenu que les suites de l'opération du genou gauche avaient été compliquées par une algodystrophie, un retard de consolidation puis par une pseudarthrose ayant dû être reprise par le docteur C._ le 4 février 2014. Cela étant, ces complications n'avaient, selon ces derniers, pas été particulièrement importantes. En ce qui concerne l'existence de difficultés apparues au cours de la guérison et les complications importantes, il convient de préciser que ces deux aspects ne doivent pas être remplis de manière cumulative (arrêt 8C_806/2007 du 7 août 2008 consid. 11.6.1 et la référence). En l'occurrence, on relèvera que postérieurement à l'intervention chirurgicale du 4 février 2014, le docteur C._ a encore fait état d'une nette péjoration au niveau de la rotule gauche avec forte suspicion de plusieurs pseudarthroses actives ainsi que la présence d'importants remaniements destructifs et a de ce fait préconisé une nouvelle cure de pseudarthrose du genou gauche avec prise de greffe à la crête iliaque (voir son rapport du 29 novembre 2014). Au vu de ce qui précède, on peut admettre l'existence de difficultés apparues au cours de la guérison.
5.3.4. Quant au critère du degré et de la durée de l'incapacité de travail due aux lésions physiques, il y a lieu de relever que le recourant a repris progressivement son activité professionnelle dès le 1 er octobre 2012 jusqu'à atteindre 70 % le 21 février 2013, avant d'être à nouveau incapable de travailler à 50 % dès le 26 août 2013. Mis en incapacité de travail à 100 % pour des raisons psychiques dès le 20 septembre 2014, il n'a plus repris d'activité professionnelle. Il a toutefois été jugé apte, sur le plan somatique, à exercer à plein temps une activité adaptée à ses séquelles accidentelles à partir du 11 mars 2016 (cf. rapport final du docteur H._ du même jour). Dans la mesure où les troubles de nature psychique ont toutefois eu assez tôt un rôle prédominant sur l'état de santé de l'intéressé, l'existence du critère relatif au degré et à la durée de l'incapacité de travail due aux lésions physiques doit être niée.
5.4. En fin de compte, seul un critère, voire deux, entrent en considération. Aucun d'entre eux ne revêt une intensité particulière. Par conséquent, la condition du cumul de trois critères au moins pour qu'un lien de causalité adéquate entre les troubles psychiques et un accident de gravité moyenne soit admis (arrêts 8C_766/2017 du 30 juillet 2018 consid. 6.4, 8C_96/2017 du 24 janvier 2018 consid. 4.3 in fine et les arrêts cités), fait défaut.
5.5. Vu ce qui précède, le recours est mal fondé et doit par conséquent être rejeté.
6.
Le recourant, qui succombe, supportera les frais judiciaires afférents à la présente procédure (<ref-law>). Il n'a pas droit à des dépens (<ref-law>).

Par ces motifs, le Tribunal fédéral prononce :
1.
Le recours est rejeté.
2.
Les frais judiciaires, arrêtés à 800 fr., sont mis à la charge du recourant.
3.
Le présent arrêt est communiqué aux parties, au Tribunal cantonal de la République et canton de Neuchâtel, Cour de droit public, et à l'Office fédéral de la santé publique.
Lucerne, le 5 septembre 2019
Au nom de la Ire Cour de droit social
du Tribunal fédéral suisse
Le Président : Maillard
La Greffière : Fretz Perrin