Le fret se teste à l'hydrogène !

En novembre 2022, Nestlé Waters France et Alstom annonçaient leur premier train de fret alimenté à l’hydrogène pour 2025… Depuis beaucoup d’eau a été électrolysée, mais l’utilisation de l’hydrogène en matière de fret ferroviaire fait son chemin.

Jeudi 16octobre 2024

Plusieurs initiatives existent et sont à des stades plus ou moins avancées.

Concernant des locomotives de manœuvres Pesa et Voslog développent leur machine principalement pour les ports :

1. À la fin septembre PESA et les sociétés suédoises Vate Rail et Hankavik annonçaient une lettre d’intention pour la réalisation d’un prototype et l’écosystème H2 afférent pour 2026. Objectif affiché, décarboner les manœuvres d’un grand groupe sidérurgique suédois avec un matériel dérivé de la SM42-6Dn ou issu de la prochaine génération bi-mode de machine H2,
2. Pour sa part, lors du dernier InnoTRans, Vossloh Rolling Stock a présenté sa Modula BFC (variante H2) s’appuyant en cela sur l’apport technique de son principale actionnaire CRRC. Avec une puissance nominale annoncée de 600 kW, dont 400 kW proviennent des deux modules de piles à combustible (le reste provient de la batterie), la machine peut déplacer un convoi de 2.000 tonnes à une vitesse maximum de 30 km/h. En Allemagne, Duisport Rail a commandé deux Modula BFC pour son terminal Duisburg Gateway.

Si en Europe, les machines à hydrogène sont cantonnées aux manœuvres (le réseau ferroviaire européen, dont les corridors fret, étant largement électrifiée), l’approche est tout à fait différente au Canada et aux USA. CPKC développe, avec CSX, un parc de machines de manœuvre  mais également des machines de forte puissance pour tracter les importants convois nord-américains. Ainsi dernièrement la CP Class 1200 couplée à un tender à carburant CP 10001 a été intégrée à un convoi de 3 autres locomotives diesel pour acheminer 152 wagons de charbon sur plus de 200 km https://www.cpkcr.com/fr/durabilite/locomotive-a-hydrogene.

Sur les réseaux américain et canadiens, très peu électrifiés, ce type de machine à toute sa pertinence, comme cela le serait en Australie, Chine, Mauritanie…

Ce rapide tour des solutions les plus abouties ne serait pas complet sans la mention de la « Ningdong » de CRR, machine rétrofitée en 2023 avec une puissance de 800kW !

Si l’annonce de Nestlé risque de ne demeurer qu’une annonce, il semblerait que l’hydrogène puisse trouver aussi bien sa place sur les courtes liaisons portuaires que sur des distances beaucoup plus importantes dans des configurations tout à fait différentes.

Qui veut noyer son chien, l'accuse de la rage !

La presse allemande se déchaine actuellement sur les difficultés récurrentes d’Alstom chez RMV et par là même sur le train à hydrogène. Au-delà de ces problèmes que ne semble pas connaître EVB qui lui aussi exploite des Coradia Ilint, il convient de pointer du doigt un élément primordial, mais trop souvent oublié, lorsque l’on parle d’hydrogène ferroviaire : l’écosystème H2 !

Mardi 8 octobre 2024

Comme toute innovation, le ticket d’entrée est parfois « lourd » comme le démontre l’exemple de BelHYnov où le coût d’une installation de production (1MW pour 400kg/j) pour le ravitaillement de (7) bus est de l’ordre de 9 millions d’euros ! Donc difficile d’imaginer que chaque utilisateur potentiel d’hydrogène (collectivités, entreprises de transports routiers ou ferroviaires …)  puisse, localement, créer sa propre infrastructure. Il y aura forcément des mutualisations à rechercher avec des partenaires ce qui n’est pas sans poser quelques questions. Ce partage de tout ou partie des installations  dépend, entre autres, de la capacité à fédérer les besoins locaux et de les regrouper (ou non) dans une zone géographiquement circonscrite !

Globalement, les besoins en matière d’hydrogène s’organisent autour de :

1. le produire,
2. l’acheminer
3. le comprimer,
4. le stocker,
5. le distribuer, voire de le réfrigérer.

Dès lors, plusieurs possibilités sont envisageables selon la structure, à termes, de l’écosystème H2 attendu. Toutefois, sauf à avoir la capacité financière  de délivrer immédiatement des volumes importants, une relative prudence est de mise ce qui n’empêche pas une certaine ambition en termes d’installation finale ! Le tout est de bien calibrer les besoins, de regarder autour de soi, d’analyser les contraintes opérationnelles de chacun, et les meilleures possibilités d’implantation en veillant, notamment, à l’accessibilité (facilité d’accès depuis les grands axes de déplacement…) et aux emprises nécessaires (surface minimum  pour une installation qui peut être soumise à certains périmètres de protection et de contrainte d’insertion urbaine et/ou environnementale).

Dans un contexte expérimental, la solution la plus simple est celle de l’approvisionnement par camions  d’hydrogène à haute pression. Toutefois, les lois de la physique limitent fortement les volumes transvasés et cette solution relève de l’alimentation d’urgence ou de l’approvisionnement limité. C’est cette solution qui a été utilisée pour l’expérimentation du Coradia Ilint de 3 mois sur Charlevoix qui a nécessité 2,5 tonnes d’H2 pour 60 remplissages.

Autre solution, produire l’hydrogène ailleurs et le stocker/distribuer sur site. Si un tel système permet de s’affranchir de la construction d’un électrolyseur, il impose cependant un système de compression, voire de refroidissement et de distribution. Outre le fait que les camions doivent être bas carbone sauf à plomber le bilan de l’opération, il convient d’avoir une redondance dans l’approvisionnement afin d’éviter les déboires récents d’EVB avec l’arrêt temporaire de l’approvisionnement par Linde suite à sa décision de contrôler toutes ses semi-remorques.

Dernier cas de figure, l’implantation d’une unité de production, stockage et distribution sur site. Outre un coût élevé de l’investissement initial, cette solution implique de gérer les périodes de maintenance de l’électrolyseur en ayant un autre système

ou une forte capacité de stockage. Par ailleurs, En cas de multiutilisateurs, il convient d’avoir une installation polyvalente qui réponde aux exigences et contraintes techniques et/ou règlementaires de chaque utilisateur !  C’est ce type de solution qui va être développé en Valcamonica notamment à Edolo (distribution de 1.650 kg/j d’H2) ou lors de la phase 2 d’AuxHYGen qui connectera les installations déjà existantes à la gare d’Auxerre pour l’alimentation des 3 Régiolis acquis par la Région Bourgogne Franche-Comté BFC et qui devraient circuler en 2026. Le coût de l’accroissement de la capacité de production et de la connexion aux installations SNCF en gare d’Auxerre est de l’ordre de 10 M€ !

Reste également à s’assurer de la disponibilité des pièces de rechanges et des composants indispensables à la maintenance courante du matériel… ce qui est d’autant plus problématique sur des petites séries comme le vit actuellement Alstom !

Au-delà de ces principes qui relèvent du bon sens, il est cependant intéressant de noter que le Guide « déployer des stations hydrogène dans votre territoire » de juin 2024 édité par France Hydrogène et la FNCCR n’évoque même pas l’hydrogène ferroviaire ! De même le denier rapport de l’international Energy Agency d’octobre 2024 considère - avec une forme de fatalisme basé sur les déboires d’Alstom - « l'électrification comme la voie la plus courante vers la décarbonisation des chemins de fer »… difficile dans ce cas de mutualiser !

Quoiqu’il en soit, là où il est pertinent, le train à H2 n’est qu’une solution technique et non une fin en soi et il doit donc s’inscrire dans un écosystème qui en démultiplie l’efficience économique et en sécurise le déploiement… Toute la difficulté, à défaut de le créer, est de disposer de cet écosystème à proximité.

En matière de fret ferroviaire à hydrogène... L'actualité est à l’Ouest !

Samedi 5 octobre 2024

Le 4 septembre dernier Canadian Pacific Kansas City a testé une CP Class 1200 couplée au tender à carburant CP 10001 en les intégrant à un convoi avec 3 autres locomotives diesel pour acheminer 152 wagons de charbon. Au menu, un aller à pleine charge entre Sparwood et à Golden en Colombie britannique, et le 5 septembre… le retour à vide.

Pour rappel cette ligne est particulièrement exigeante puisqu’elle :

1. offre un profil de cette ligne d’environ 200 km plus que vallonné : Sparwood se trouve à près de 1.150 mètres d'altitude, tandis que Golden est à une altitude d'environ 800 mètres. Cependant, entre les deux, les trains passent à des altitudes proches de 1.600 mètres,
2. rrésente ponctuellement des pentes importantes (2,2% à certains endroits) nécessitant une traction multiple et une gestion spécifique du freinage.
3. est sujette à une grande variabilité climatique (-30°C/+30°C) qui peut en affecter l’exploitation.

Cette circulations est la dernière d’une première série d’une vingtaine de trajets sur lignes principales et locales. Ainsi, plus de 2 200 miles (3.500 km) ont été parcourus et plus de 1.300 wagons ont été tractés sans problème notable. Les essais ont porté sur des circulations allant jusqu’à 20.000 tonnes couplées à une puissance de traction 2.350 chevaux et ce à une vitesse de 30 km/h ; quelques tests se sont déroulés par des températures de -30°C !

Avec le projet H20EL, la société canadienne cherche une alternative à ses machines équipées d’une transmission diesel-électrique. Pour ce faire, elle a initié en 2020 un programme de conversion d’anciennes locomotives. En association avec CSX, elle a créé une entreprise pour développer et déployer des kits de conversion à l'hydrogène et dispose aujourd’hui d’un pool de machines, principalement de machines de manœuvre et de fret local à l’exception de la CP1200 et de deux SD40 rétrofitées. Pour la petite histoire, Canadian Pacific est passé en 24 mois de l’épure du bureau d’étude à une première circulation commerciale et à mi-2023, son prototype avait accumulé plus de 1.000 milles d'essais en service payant. Concernant le modèle testé en septembre, il s’agit de la CP 1200 (ex AC4400CW 9517 du CPRS) qui dans le cadre d’un programme de modernisation, a été convertie pour fonctionner à l'hydrogène (PAC Ballard). Elle fait suite au CP 1001 et 1002 déjà rétrofitées.

Les différents tests en cours ont pour finalité d'atteindre 20 années équivalentes de fonctionnement en testant simultanément plusieurs machines. L’objectif est, à ce stade, d’avoir 20 machines à l’horizon 2027, puis d’effectuer des tests spécifiques sur les unités de grande puissance (avec tender) jusqu’en 2030 pour passer ensuite à une conversion industrielle d’ici 2050.

En matière de stratégie d’approvisionnement, la compagnie ferroviaire prévoirait, dans un 1^er temps, d'utiliser ses propres électrolyseurs afin de s’assurer d’une capacité de production sécurisée (quantité et pureté). Ainsi, elle dispose d’une centrale à Calgary alimentée par un parc solaire de cinq mégawatts. À termes, lorsque l'hydrogène de haute qualité sera plus abondant, celui-ci pourra être également acheté, stocké sur site et distribué aux locomotives.

À noter qu’avant d’opter pour l’hydrogène, l’entreprise canadienne a évalué la solution batterie. Par rapport aux besoins et aux spécificités du réseau CPKC, les ingénieurs  ont concluent que la solution avec batteries :

1. ajoute 25 % de poids supplémentaire à la plate-forme d'origine d'une locomotive et occupe une grande partie de la capacité embarquée.
2. nécessite des temps d’immobilisation qui ont des conséquences sur les roulements en raison des longs temps de recharge (environ 45 minutes pour l’hydrogène contre 14 heures pour la recharge d'une batterie),
3. offre une autonomie limitée à 8 % de l'autonomie d'une locomotive diesel-électrique, alors que la solution à l’hydrogène permet d’atteindre jusqu'à 30 % (sans tender). De plus, la présence de batterie permet de récupérer l'énergie du freinage dynamique et d'augmenter l'autonomie,
4. possède une densité énergétique moins élevée que l'hydrogène alors que ce dernier démontre des performances d'exploitation similaires à celles d’une machine diesel.
5. présente une perte de capacité d’environ 40 % à basse température.

À noter qu’en matière de stratégie d’approvisionnement la compagnie ferroviaire prévoirait, dans un 1^er temps, d'utiliser ses propres électrolyseurs afin de s’assurer d’une capacité de production sécurisée (quantité et pureté). Ainsi, elle dispose d’une centrale à Calgary alimentée par un parc solaire de cinq mégawatts. À termes, lorsque l'hydrogène de haute qualité sera plus abondant, celui-ci pourra être également acheté, stocké sur site et distribué aux locomotives.

Petit clin d’œil de l’histoire, CPKC utilise ses unités à l'hydrogène pour tracter dans le sud-est de la Colombie-Britannique… des trains de charbon à destination de l’entreprise sidérurgique Teck et ce dans le cadre de son programme de réduction de ses émissions de gaz à effet de serre !

Débuts laborieux pour le train à hydrogène !

La fin d'InnoTrans 2024  est l’occasion de faire le point de ce qui - en matière de trains à hydrogène - circule (ou va circuler) dans les prochains mois sur le vieux continent…

Dimanche 29 septembre 2027



À ce jour, 82 rames sont en commande ferme, auxquelles il convient d’ajouter 21 rames en option.

• L’Allemagne cumule un peu plus de 45 % des commandes fermes,
• L’Italie a commandé ferme 22 rames et à poser 19 options… à noter que 55% des commandes fermes concernent du matériel métrique en Calabre et en Sardaigne
• La France a passé 12 commandes fermes et deux options et ne représente que 12% de commandes….

Si l’on regarde les chiffres plus finement :

• Le Coradia Ilint est le matériel le plus vendu puisqu’il totalise 50% des ventes fermes… mais aucune des dernières commandes passées ! Le matériel semble désormais dépassé, même s’il a été présenté en France (2023) et au Québec (2024)
• L’Allemagne reste la référence en la matière d’hydrogène ferroviaire, tandis que l’Italie joue les outsiders en profitant de la manne du PNRR.
• La France se cherche et représente moins de commandes que la seule région de Lombardie !
• L’ensemble du matériel est à PAC sauf en France où la bi-motorisation (alimentation PAC/caténaire) a été choisi par la SNCF.
• Stadler est le constructeur qui présente la gamme la plus large et le seul à voir traversé l’Atlantique avec un contrat avec l’état de Californie (commande ferme de 10 Flirt H2 + un quinzaine en option).
• CRRC n’a pas encore concrétisé de commande sur le vieux continent et CAF semble avoir raté le train !

Le train à hydrogène pâtit des avancées récentes en matière de batteries embarquées, d’une défiance vis-à-vis d’une technologie « nouvelle », du manque de maturité des écosystèmes H2 et (surtout) d’un prix de l’hydrogène vert qui peine encore à baisser. Toutefois, il présente des avantages indéniables en matière d’autonomie et de gestion des roulements qui, à termes, feront la différence, sans parler du fait qu’il ne fait porter aucune charge aux Gestionnaires d’Infrastructures…

Cinova H2 versus RS Zéro.

Telle est l’alternative offerte lors d’InnoTrans 2024 en matière de trains à hydrogène.

Deux conceptions radicalement opposées en matière de transition énergétique pour deux marchés qui le sont tout autant !

Vendredi 27 septembre 2027

D’un côté, le fleuron de CRRC mise sur un haut niveau technologique, notamment numérique, synonyme en matière de marketing d’innovation et de performances, mais également de dépendance ! Cerise sur le gâteau, les préoccupations écologiques ne sont pas oubliées puisque le constructeur chinois met en avant un argument de poids : L'eau qui est générée en tant que « déchet » de combustion est purifiée puis recyclée pour la consommation des passagers. Pour ce qui est des performances techniques, il y a de quoi être impressionnés ! Le Cinova H2 est annoncé avec une vitesse d'exploitation maximale de 200 km/h et, dans une composition à quatre voitures, d’un emport de près de 1 000 passagers. De fait, ce matériel est conçu pour les liaisons interurbaines à forte densité entre les mégapoles du sud-ouest asiatique et non sur la desserte entre Guéret et Limoges ! Pour ce qui est de l’autonomie : 1.200 km (à V 160) avec une d’H2 par place de 0.3 g, alors que celle du Coradia Ilint sur l’expérimentation de Charlevoix était de 1.8 g ! Cerise sur la gâteau, l’entreprise chinoise intègre son système SmartCare (jumeau numérique) qui concoure à améliorer la sécurité opérationnelle et à réduire les coûts de maintenance.

Détail amusant, le Cinova H2 aurait presque pu remplacer les rames Oxygène sur POLT ou entre Paris et Clermont-Ferrand... ce qui aurait évité un renforcement de l’alimentation électrique !

Tandis que l’Empire du Milieu vise résolument les réseaux non électrifiés et/ou à forte densité, la vieille Europe (avec un réseau structurellement différent) s’essaye à sauver ses petites lignes à moindre frais. En cela, le RS Zéro de Stadler semble être, actuellement, la forme la plus aboutie du concept puisqu’avec ses 18 t/essieu, son emport de 75/165 places et sa vitesse de 120 km/h il apparait parfaitement adapté aux LDFT et au marché européen… mais pas aux marchés à fort potentiel comme celui d’Amérique du Nord où les grandes autonomies et la vitesse seront des atouts de taille ! La seule chance pour les constructeurs européens est que ce marché est difficilement, à date, pénétrable par des industriels chinois … ce qui n’est pas le cas pour le reste de la planète !

Quoi qu’il en soit, Stadler semble prendre le lead sur Alstom qui peine à se sortir de ses déboires d’outre-Rhin et ce avec un matériel qui date, tandis que Siemens joue les outsiders et que CAF semble déjà hors compétition.

CRRC montre que la motorisation à l'hydrogène ne change fondamentalement rien  dans la manière de concevoir ses trains alors que nous sommes dans un contexte de changement climatique et de raréfaction des ressources... Pour sa part, Stadler semble aller vers une forme de  relative frugalité, plus en rapport avec les problématiques du temps.

Coradia Ilint : Retour d'expérience en La Belle Province...

Suite à l’expérimentation d’une rame Coradia Ilint sur la ligne touristique du Chemin de Fer Charlevoix au Québec, l’Institut de Recherche sur l’Hydrogène (IRH) de l’Université du Québec à Trois-Rivières (UQTR), a mis en ligne son étude relative aux conditions de succès de l’écosystème de ravitaillement et d’opérations d’un train à hydrogène.

Jeudi 26 septembre 2024

Que retenir de ce retour d’expérience ?

Tout d’abord, il convient de relativiser ce retour d'expérience car :

• Celui-ci a eu lieu en été et a donc évité l’hiver canadien !
• N’a duré qu’un trimestre avec seulement 117 A/R soit, sur les 70 jours d’activité, à peine deux A/R par jour avec une vitesse maximum de 50km/h.

Donc pas de quoi pousser le matériel dans ces derniers retranchements !

Sans porter de jugement de valeur, techniquement, la synthèse réalisée n’apprend pas grand-chose de nouveau et reste largement bibliographique et descriptive. Pas ou peu d’analyses comme de préconisations opérationnelles sur le dimensionnement d’un écosystème autour des circulations des trains à hydrogène.

Il ressort cependant de cette synthèse que :

• d’un point de vue règlementaire l’intégration de l’hydrogène ne soulève pas – a priori - de problème majeur et qu’il s’agit plus d’adaptations liées aux spécificités physico-chimiques de l’hydrogène... gaz bien connu par ailleurs !
• la mise en place de processus normés et maitrisés sur toute la chaine logistique permettant de s’assurer de la pleine sécurité des biens et des personnes est un préalable à la bonne acceptabilité de cette technologie,
• d’un point de vue industriel, la création d’un réseau redondant d’approvisionnement est nécessaire au bon développement de la technologie, ne serait-ce que pour éviter les récriminations au moindre défaut d’approvisionnement comme cela a été le cas dernièrement avec RMV.
• le ferroviaire n’est qu'un maillon au sein d’un réseau d’utilisateurs à même de mieux rentabiliser les investissements à réaliser (mutualisation) à l’instar de Trenord avec le projet H2iseO,

Toutefois, le rapport de l’université de Québec ne donne que peu de chiffres en matière de différentiels de coût entre l’hydrogène et le diesel et se contente d’une analyse du « Puit à la roue » sans aller jusqu’au « Coût complet de possession ». Ainsi, il n’aborde que superficiellement la maintenance du matériel et les besoins en matière d’acquisition de compétences, d’adaptation des installations, de variation du Capex/Opex… éléments par ailleurs dimensionnants !

Sachant qu’à ce jour uniquement Eisenbahnen und Verkehrsbetriebe Elbe-Weser (EVB) et Rhein-Main-Verkehrsverbund (RMV) exploitent des rames à hydrogène, ils sont donc les seuls à vraiment disposer de données permettant de mieux cerner les conditions de succès de l’écosystème de ravitaillement et d’opérations d’un train à hydrogène.

Étude sur demande Ici

Sardaigne : le train à hydrogène trouve sa voie !

Mi-septembre, la presse Sarde annonçait le lancement de la procédure d’Evaluation de l’Impact Environnemental du projet de création de liaison ferroviaire sous hydrogène Alghero centre - Alghero aéroport, procédure administrative indispensable à la mise en œuvre du projet.

Dimanche 15 septembre 2024

Prévu pour des circulations sous hydrogène, ce projet concerne, dans un 1^er temps, la construction d’une nouvelle liaison ferroviaire métrique (950 mm) de 6,7 km, entre Alghero Centre - Alghero Aéroport. Dans un second temps, une simplification du plan de voie et une reprise de la signalisation  entre Mamuntanas et Sassari permettrait une densification du trafic.

L’infrastructure à créer se connecte à la ligne existante Sassari-Alghero et comprend également la construction :

• d'un nouveau centre de maintenance pour le matériel Stadler,
• de deux nouvelles stations, l'une à Mamuntanas (reconstruction), l'autre à l'aéroport d’Alghero  avec un terminus envisagé en viaduc surélevé.
• d’une usine de production d'hydrogène, avec un champ photovoltaïque.

Concernant cette usine, elle alimentera aussi bien les trains que les bus de Sassari. Elle aura une production maximum de 1.500 kg/jour soit environ 500 tonnes/an.

Les installations, articulées autour de deux électrolyseurs PEM de 2 MW, seront dimensionnées pour ravitailler simultanément 2 trains et deux bus !

L’alimentation énergétique sera assurée, pour partie, par un parc photovoltaïque attenant de 6,60 ha pour une puissance de près de 4 MW … mais ne couvrant que 25% de la production maximale. Le reste de l'hydrogène devra donc être produit grâce à l'électricité fournie par le réseau national (avec des certificats de garantie d'origine à la clef !) soit un besoin estimé à environ 12.332 MWh/an (≈ consommations de 5.500 personnes).

Pour le délai de réalisation, 3 ans sont prévus pour les études PRO et la REA, soit une mise en service annoncée pour … 2027… alors que les fonds européens prévoient le 31 décembre 2026 comme date butoir !

D’un point de vue socio-économique, la phase 1 aurait (après 30 ans d'exploitation) une VAN économique de 39,17 millions d'euros ! Cette  dernière est cependant à mettre au regard d’un coût de réalisation qui est passé de 98,5 M€ (en phase préliminaire)  à près de 129 M€ actuellement et d'un trafic attendu de l’ordre de 835.000 mille pax/an pour la nouvelle section !

Bien que les données soient succinctes, le dossier mis à disposition dans le cadre de l’EIE fait part de quelques éléments de comparaison avec d’autre solutions alternatives..

Comparaison socio-économique de solutions alternatives (Source ARST, 2024)



Au-delà de l’appréciation que l’on peut avoir pour l’hydrogène en matière de ferroviaire, il est amusant de constater qu’ici, pour développer le train… il faut desservir un aéroport !

30 mois pour faire ses preuves !

Il y a moins d’une quinzaine, je relatais les difficultés de Siemens Mobility et de la Bayerischen Regiobahn (BRB) avec leurs premiers circulations Mireo Plus H. Il semblerait que depuis les choses s’accélèrent…

Dans  un communiqué daté du 13 septembre 2024, l’autorité bavaroise annonçait que la station-service, les horaires et le personnel étaient prêt pour la première circulation attendue pour le 15 décembre 2024, à l’occasion du changement de service !

Annoncées de longue date, les circulations se feront donc entre Augsbourg (où la rame expérimentale stationne depuis le 10 septembres) et Füssen et Peißenberg et ce pour les 30 prochains mois.  Pour l’occasion, le ministre bavarois en charge des Transports a réitéré la volonté de la région de supprimer les circulations diesel pour 2040 et de les remplacer, sur les lignes sans perspective d'électrification, par des trains à batterie ou des trains à hydrogène.

Les deux prochaines années vont donc se révéler cruciales pour le Mireo Plus H !

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Des tramways à hydrogène !!! Mais pourquoi ? 

Alors qu’en Europe l’hydrogène en matière de ferroviaire est à la peine, en Asie, les tramways testent l’hydrogène.

Dimanche8 septembre 2024

Les 1^ers tramways à hydrogène sont entrés en service en Chine à Foshan en 2019, sur une ligne reliant le centre-ville à la gare ferroviaire de Guangzhou Sud mais en ne desservant que 10 arrêts sur 4,6 km ! La dernière ligne mise en service (juillet 2023) est l’ART T4 à Yibin sur un linéaire de près de 30 km.

La Malaisie est le second pays a bénéficier de la technologie de « Smart tram » de CRRC notamment à Kuching (2023) où l’industriel chinois a remporté un contrat de 38 tramways. Dotés d’une autonomie de 245 km avec une vitesse maximum de 70 km/h, il s’agit en fait de véhicules plus près du bus articulé que du tramway puisque l’ART H2 (Autonomous Rapid Transit) est à pneus et guidé par des repères au sol.

En Corée, Hyundai Rotem produit un « vrai tramway » pour les agglomérations de Ulsan (1,1 M hab.) et de Daejeon (1,5 M hab.) qui, ainsi, se disputeront le titre de 1^er véritable tramway à hydrogène… de Corée ! Actuellement doté d’une PAC de 97 kW permettant une vitesse maximum de 70 km/h pour une autonomie de 150km, Hyundai Rotem possède dans ses cartons un véhicule avec une PAC de 1.2 MW pour une autonomie de 600km et une vitesse de 110 km/h… ce qui le reprocherait des trains H2 européens !

• Pour la ville de Ulsan, il serait question, après un test (A/R sur 4,6 km), de construire quatre lignes urbaines, pour un total de 48 kilomètres, avec notamment une première tranche de 25 kilomètres d’ici 2027 !!!
• Pour Daejeon (34 rames), la phase de test est terminée et il est question d’une première ligne (Urban Railway Line 2) de plus de 38 km (avec 45 arrêts) interconnectée avec le métro. La mise en service de la première tranche est  annoncée pour 2028.

Mais quel avantage à disposer d’une motorisation à hydrogène sur un tramway ?

Sans faire une analyse exhaustive qui présenterait de nombreuses similitudes avec le ferroviaire, il convient de noter un avantage des plus surprenants mis en avant par le constructeur coréen, celui d’épurateur atmosphérique (l’O2 provient de l’air ambiant). Ainsi, une rame du tramway d’Ulsan pourrait produire de l'air « purifié » à raison de 107,6 kg pour une heure de fonctionnement, ce qui correspondrait aux besoins de 170 personnes  sur la même durée ! Mais, à l’instar du train, l’approche est complexe et il y a aussi de nombreux  inconvénients inhérents à la mise en œuvre d’une technologie nouvelle. Aussi pour une agglomération déjà équipée, le recours à l’hydrogène (sauf sur des linéaires conséquents induisant un nombre important de rames) n’aurait probablement qu’un intérêt très relatif, ce qui ne serait pas forcément le cas pour une agglomération voulant se doter d’un tramway ou disposant déjà d’un écosystème H2 (bus notamment) développé. Autre point, au-delà de la technologie, il y a aussi la demande face à un système capacitif et à haute fréquence. En cela, l’arrêt du tram de Fosham serait à analyser finement.

Quoi qu’il en soit, au-delà du syndrome de « l’Early adopter » et de la « guerre technologique » qui se déroule en Asie orientale, il serait intéressant de savoir ce qui pousse des villes coréennes à un tel choix et pourquoi la ville Görlitz en Allemagne décide de travailler, elle aussi, cette possibilité ?

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Réflexion sans prétention…

Force est de constater que le développement des trains à hydrogène marque le pas ! Mais pourquoi… ?

Les causes sont multiples et tiennent autant à l’inertie propre au secteur ferroviaire qu’à des facteurs plus conjoncturels.

Jeudi 5 septembre 2024

Tout d’abord, le ferroviaire se pense sur un temps long… une rame TER constitue un investissement de longue durée (environ 40 ans), rien de comparable avec un camion ou une voiture… La motorisation à hydrogène est encore trop récente pour offrir les mêmes gages de fiabilité et de maitrise des coûts que le thermique ou que l’électrique connus depuis longtemps ! Ce manque de recul, de références, fait que les AOT hésitent à s’investir, au-delà de l’expérimentation, dans cette technologie. Autre aspect, plus psychologique, le fait que l’hydrogène soit perçu comme une innovation[1]. Si les PAC ont su rapidement susciter « un pic d’attentes exagérées », puis sombré dans « le gouffre de la désillusion » aussi vite, « la pente de l’illumination » risque d’être longue à (re)monter et donc… fatale. L’hydrogène ne doit plus être considéré comme une innovation mais comme un choix énergétique !

Second point, la querelle d’experts entre PAC, batterie et électrification. Arrêtons de rêver ! Le réseau secondaire français ne sera jamais totalement électrifié, même ponctuellement ! Dès lors, que faire ? Doit-on attendre pour regarder ce qui subsistera dans 15 ans ou essayons-nous de dynamiser ce qui peut l’être, notamment à travers les SERM. À cette occasion, en de nombreuses circonstances, le train à hydrogène marque des points puisqu’il est doté d’une forte autonomie et donc très indépendant de sa source d’alimentation et sans investissement en ligne. De fait une rame, hydrogène peut circuler quasiment partout et les stations mobiles d’alimentation permettent une mise en œuvre rapide et modulable. Toutefois, il reste quelques écueils règlementaires qui devraient rapidement être solutionnés dans la mesure ou ils relèvent  plus de la logique des risques industriels qu’autre chose.

Troisième écueil, le problème de l’homologation ! Rien ne doit être fait qui viendrait amoindrir le niveau de sécurité des voyageurs et des riverains, encore faut-il privilégier une logique de résolution des problèmes plutôt que la construction de barrières et de normes en cascades qui brident ou limitent le développement de toute (nouvelle technologie) !

Cela étant, encore faut-il disposer d’offres technologiques permettant de répondre à l’ensemble des besoins ! Avec l’arrivée du RS Zéro de Stadler, cela semble être désormais le cas… Toutes les lignes régionales ont désormais une réponse en matière d’hydrogène. Toutefois, il convient de veiller à ce que l’outil de production soit en capacité de livrer en temps et en heure le nombre de rames nécessaires aux roulements[2] comme d’être en capacité de répondre au renouvellement des rames diesel en fin de vie (et au rétrofit de celles à demi-vie).

Ensuite, il faut évoquer le prix des rames (+30%). Le train à hydrogène est une technologie récente et les industriels, face à l’incertitude du marché, cherchent (très probablement) à rentabiliser leur R&D et leur prise de risques au plus vite… C’est une stratégie, mais c’est aussi se tirer un balle dans le pied. Sans tomber dans la jungle de l’ultralibéralisme, il convient d’espérer que la concurrence entre Siemens, Alstom, CAF et Stadler aura un effet salvateur ! Cependant, il revient aux décideurs politiques de donner aux industriels un minimum de perspectives claires à moyen-long termes !

Après, il convient aussi d’évoquer la question du financement de ce matériel et de l’écosystème qui va avec… car au-delà d’une belle rame H2 qui ne rejette que de l’eau, il faut l’alimenter en hydrogène, vert de préférence, et donc produire ce dernier. Sur ce point, le besoin mondial d’H2, au cours des prochaine année, fait que globalement le ferroviaire ne viendra, très probablement pas (du moins à court terme), bousculer la donne, sauf à être généralisé[3]. Il n’en reste pas moins que tout l’amont (production et acheminement) devra être au rendez-vous et que ce qui relève de l’aval (maintenance notamment) soit pensé en conséquence. Concernant le financement, une remarque sur les fonds disponibles au titre du PRRN doit être faite car, avec le retard pris, il est aujourd’hui rédhibitoire de mettre 2026 comme date butoir à la délivrance de subsides européennes. Il suffit de voir ce qui se passe en Roumanie ou se prépare probablement en Italie, pour se dire que 2030 serait plus réaliste et donc plus incitatif !

Quoi qu’il en soit, le développement de l’hydrogène en ferroviaire, contrairement à ce qui est souvent dit, possède (la technologie aidant) son domaine de pertinence, et au-delà d’éventuels discours sur la décroissance, ne peut que souffrir de la procrastination ambiante. Qu’on le veuille ou non, l’hydrogène sera au nombre des  solutions pour atteindre les objectifs de neutralité de 2050… sauf à y renoncer partiellement et là, les générations futures risquent de nous en vouloir !

[1] Le principe a été découvert en 1839… et les premières piles à combustible (PAC) ont été introduites sur les missions Gemini et Apollo dans les années 60, tandis que l’industrie automobile s’intéresse sérieusement à la technologie depuis les années 90.

[2] Voir les problèmes rencontrés par Alstom avec RMV en 2023.

[3] En 2019, le ferroviaire représentait 0,6 % de la consommation mondiale de produits pétroliers.

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Avec le RS Zero, Stadler se met au vert !

Le 29 août dernier, Stadler présentait le prototype de son RS Zéro successeur désigné du Regio-Shuttle RS1.

Matériel pouvant circuler sous PCA/batteries ou batteries (alimentation par caténaires possible), sa relative légèreté (18t/essieu), sa motorisation alternative, sa composition US/UM2 avec un emport de 70 à 150 places, comme son design intérieur orienté sur l’accessibilité et la polyvalence en font une solution particulièrement adaptée pour les lignes régionales (allemandes !)   

Trains en retard... en Bavière

Le 15 septembre 2023, Siemens Mobility annonçait les premiers essais du Miréo Plus H en Bavière et des trajets, avec passagers, pour la mi-2024. Septembre approche et il semblerait que les trains promis se fassent attendre sur les lignes entre Augsbourg et Füssen ainsi qu'entre Augsbourg et Peißenberg.

Ce retard, selon le Munich Merkur,  serait causé par un problème… d’homologation !

Dans ce récent article, le quotidien allemand relate que les contacts à la Bayerische Regiobahn comme chez le constructeur allemand vont dans le même sens, sans le fameux « Sésame » administratif, pas de circulations possibles !

Si la nécessité d’obtenir toutes les homologations requises n’est pas à remettre en question, ce sont les délais d’obtention qui questionnent. Sur ce sujet, il est à espérer que ceux relatifs aux prochains Régiolis H2 devant circuler en France aient été largement anticipés.

Pour l’heure, il reste encore à réaliser ces trajets d'essai ce qui semble poser quelques difficultés, à assurer la formation des mécaniciens et à caler les derniers détails opérationnels concernant ces circulations commerciales d’un nouveau type.

Reste aussi à disposer du nombre suffisant de rames pour garantir le service sur les différentes lignes !

Le 30 août 2024 

Crédit photos : Siemens Mobility