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Transports

Fin du diesel: après les trains à hydrogène, les trains à batteries

Pour remplacer les trains qui roulent au diesel sur les lignes non électrifiées, les solutions se multiplient. Avec notamment des trains à batteries.

Les entreprises ferroviaires européennes sont maintenant engagées dans un important effort de décarbonation de leurs énergies. A travers l'électricité achetée pour tracter leurs trains mais aussi pour remplacer les vieux trains à moteurs thermiques alimentés au diesel encore très nombreux sur le Vieux continent où 40% du réseau n'est pas électrifié.

Sur ces lignes impossibles à électrifier (1 million d'euros du kilomètre) il y a bien sûr les trains à hydrogène. Cette spécialité du français Alstom commence à devenir une réalité commerciale notamment en Allemagne mais également bientôt en France, en Suède, en Italie et pourquoi pas en Arabie saoudite.

En parallèle, d'autres solutions émergent. A l'image des trains à batteries qui aujourd'hui sont techniquement et économiquement viables et qui trouvent preneur en Europe.

Des dizaines de trains régionaux sur batteries en Espagne et en Allemagne

L'industriel espagnol CAF vient d'en vendre 28 exemplaires (et 42 en option) à la Renfe, l'opérateur ferroviaire national espagnol. Montant du contrat: 290 millions d'euros.

Ces trains 100% équipés de batteries lithium-ion ont vocation à circuler sur de courtes distances en toute autonomie sur des voies non-électrifiées ou pallier des coupures de courant. Ils peuvent atteindre une vitesse maximale de 200 km/h mais le constructeur ne précise pas l'autonomie de ces rames.

"Ce nouveau contrat qui vient s’ajouter à la commande de 70 trains à batteries remportée en Allemagne, montre l’attractivité de cette solution proposée par CAF aux autorités et opérateurs ferroviaires européens" souligne l'entreprise espagnole.

"Avec ce projet, la Renfe poursuit son ambitieux plan d’investissement, qui prévoit la rénovation d’une grande partie de sa flotte de trains, en misant, en outre, sur des unités plus respectueuses de l’environnement afin d’assurer un transport plus durable" poursuit-elle.

Son concurrent Alstom n'est pas en reste puisqu'il va fabriquer, livrer et maintenir 11 trains électriques à batterie, pour la ligne Leipzig-Chemnitz en Allemagne pour environ 100 millions d'euros (contrat remporté en 2020).

Une rame Coradia Continental sur batteries électriques
Une rame Coradia Continental sur batteries électriques © Alstom

Des trains hybrides diesel et batteries en France

En France, Alstom planche également sur ce type de trains avec cinq régions partenaires: Auvergne-Rhône-Alpes, Hauts-de-France, Nouvelle-Aquitaine, Occitanie et Provence-Alpes-Côte d'Azur.

Le projet consiste à retirer les moteurs diesel des trains, à les remplacer par 4 unités de batterie et à ajouter 2 chargeurs à haute puissance, nécessaires pour transférer l'énergie entre les batteries, l'équipement de traction et le pantographe. Le système de contrôle et commande du train doit aussi être adapté.

"Nous avons commencé la transformation de la première rame (en Région Nouvelle-Aquitaine) sur le site Alstom de Crespin. La campagne d’essais de cette première rame sur le réseau et en centre d’essais aura lieu début 2023. La mise en service commerciale du matériel, suite à l’obtention des autorisations préalables par les autorités compétentes, est prévue pour début 2024", nous explique Alstom.

Rappelons que la SNCF souhaite sortir complètement du diesel en 2035 et être à zéro émission de CO2 en 2050.

L'industriel s'est également penché sur une approche hybride (batteries et diesel).

Elle permet d'adapter des trains diesel existants à la technologie sur batteries. Une sorte de rétrofit ferroviaire moins coûteux que l'achat de nouvelles rames par les autorités organisatrices des transports.

Train TER hybride
Train TER hybride © Alstom

La SNCF et Alstom ont planché sur la question depuis un an en collaboration avec quatre régions (Grand Est, Nouvelle Aquitaine, Centre Val-de-Loire et Occitanie-Pyrénées).

Après 8 mois d'essais concluants et 10.000 kilomètres parcourus par un prototype, le volet technique du projet a été validé.

Comment ça marche? L’hybridation de la rame consiste à remplacer la moitié des moteurs thermiques par des systèmes de stockage d’énergie composés de batteries lithium-ion. Ces dernières sont alimentées par l'énergie générée par le freinage des trains. Le taux de récupération atteint 90%.

Le système de stockage d'énergie du TER hybride
Le système de stockage d'énergie du TER hybride © Alstom

La SNCF veut sortir du diesel en 2035

230 rames régionales diesel d'Alstom circulant actuellement sur le réseau peuvent dès aujourd'hui être transformées en trains hybrides.

Les régions partenaires vont pouvoir "passer commande" pour procéder au rétrofitage de ces rames. L'objectif est de lancer le service commercial au 2e trimestre 2023, d'abord dans les régions partenaires.

Mais depuis la cession de l'usine de Reichshoffen d'Alstom au groupe CAF (le 1er août 2022), ce projet est maintenant du ressort de l'industriel espagnol.

Pour autant, le TER hybride est dans sa dernière phase d’essais sur le réseau ferré national, ils permettront à SNCF Voyageurs de demander l'obtention des autorisations nécessaire à son exploitation commerciale.

Le démarrage du service commercial expérimental devrait se faire au deuxième trimestre 2023 avec des circulations dans chacune des Régions partenaires du projet.

Pour le moment, aucune commande ferme de régions n'a encore été signée. Mais dans un contexte où les régions sont étranglées par la facture énergétique, cette solution a du sens. Comme en Nouvelle Aquitaine qui entend transformer sa vingtaine de rames en circulation.

Olivier Chicheportiche Journaliste BFM Business