La décision prise par le Stif, en décembre 2013, de passer au plus vite au bus électrique (et, de façon complémentaire, au GNV biogaz) en a surpris plus d'un. Etait-ce une lubie politique, une utopie verte ? Une méconnaissance de la réalité industrielle ? On a remarqué quelques moues dubitatives de constructeurs, entendu un murmure. Et ce murmure en substance disait : nous venons de passer à la norme Euro VI, plus propre que propre ! Mieux encore, nous proposons des bus hybrides… Quelle drôle d'idée de se mettre au tout-électrique alors que personne n'est prêt…
La décision du Stif concerne toute l'Ile-de-France. Elle très est ambitieuse. Car il s'agit en un premier temps de réduire de moitié les émissions de particules fines du parc de bus en deux ans, en s'appuyant en partie sur les bus hybrides… Rendez-vous pour ce premier résultat à la mi-2016…
Mais ce n'est qu'une étape et, au-delà, il s'agit donc de passer essentiellement au bus électrique. En Ile-de-France, la moitié du parc de bus (environ 4 500) est exploitée par la RATP. L'autre moitié l'est par les entreprises réunies dans Optile, où se côtoient des géants du transport comme Keolis et Transdev, et des entreprises familiales. Optile ne s'est guère manifesté. Même ses grands adhérents font un peu profil bas. Le poids limité de Keolis ou de Transdev en Ile-de-France ne leur donne pas la masse critique pour enclencher le processus. Ces grands groupes mondiaux peuvent certes échanger en interne sur les bonnes pratiques, confronter les retours d'expérience. Mais, en matière de bus électrique, à une exception notable près sur laquelle on reviendra, l'expérience internationale est assez faible. En France elle est inexistante.
C'est donc assez naturellement que l'Union des transports publics a adopté une position prudente le 8 janvier 2015, pour ne pas dire en retrait, ménageant la chèvre et le chou, ce qui est le lot des fédérations professionnelles. Et défendant avant tout le bilan environnemental des bus Euro VI. Position qui est aussi celle du groupement Réunir. Position que l'on peut comprendre en prenant en compte les investissements consentis pour passer à l'Euro VI.
Autant dire qu'en France, le passage au bus électrique sera lié à la stratégie de la RATP, qui apparaît comme la seule en mesure d'effectuer ce basculement. C'est naturel, dira-t-on, vu son poids, ses ingénieurs, son énorme savoir-faire industriel. Naturel ? Certes, mais il y a bien des années le retour du tramway est venu par la province, et que l'Ile-de-France a mis du temps à emboîter le pas, la RATP ne voulant alors entendre parler que de métro. Pierre Mongin, en sortant son plan Bus 2025, a relevé le défi du Stif. Il aurait pu traîner des pieds. Il a au contraire poussé des équipes qu'on disait récalcitrantes. Le PDG de la RATP souhaitait ainsi favoriser l'émergence d'une filière industrielle.
Car, en Europe, s'agissant des bus, l'électromobilité est encore balbutiante. Serait-ce dû au lobbying des constructeurs de bus ? A une simple inertie ? En tout cas, rares sont ceux qui mesurent l'énorme avance chinoise dans le domaine. On passe beaucoup de temps à nous dire en Europe que la technologie n'est pas mûre. Et à laisser entendre que les bus chinois ne sont pas à nos exigeants standards. Peut-être. Mais, à l'autre bout de l'Eurasie, ce ne sont pas comme de ce côté-ci quelques unités de bus électriques qui sillonnent les grandes villes. Ce sont des milliers. L'arrivée de BYD à Londres, la percée de Yutong et de Golden Dragon en France sont la sanction de cette avance technologique, voulue, programmée, soutenue par l'Etat chinois. Et d'une habileté politique qui se manifeste par des partenariats avec des Européens. Peut-on résister à la force de l'industrie chinoise ? Sans doute est-il encore temps, mais si l'on y parvient ce sera in extremis. Ce sera en grande partie le fruit d'une alliance inattendue entre un élu Europe Ecologie Les Verts et l'ancien directeur de cabinet de Dominique de Villepin, Pierre Serne et Pierre Mongin. Ce sera peut-être aussi grâce à de nouveaux acteurs, comme Bolloré, venu au bus par la batterie. Ou à des constructeurs ferroviaires, Alstom, Bombardier ou Siemens, qui ont mis au point des procédures de rechargement issues de leur savoir-faire d'électricien comme de techniques utilisées pour les tramways. Ce sera sans doute aussi grâce au réveil des constructeurs traditionnels qui, volens nolens, se mettent à la technologie nouvelle, comme le montre Volvo à Göteborg (voir articles ci-dessous), ou comme on a pu le voir au grand salon Busworld, à Courtrai (voir articles ci-dessous). Mais on commence à mesurer à quel point le lobbying industriel des vieilles filières du diesel a freiné l'innovation en Europe… et affecté la santé de millions de gens. On le sait pour la voiture, et l'affaire Volkswagen restera dans l'histoire. Pour les bus, la question est posée.
L'électricité est-elle pour autant la solution ? Pas si simple. Ne fait-on pas passer un peu vite à la trappe l’hybride ? Donne-t-on au GNV biogaz toutes ses chances ? On n’aura de réponses à ces questions qu’après de longs tests qui ne font que commencer à la RATP. Ce qui semble acquis, avec l’électromobilité, c’est que la question des particules est résolue. Mais va se poser en aval la question du recyclage des batteries. Et surtout, en amont, celle de la production de l'électricité. Soit par les énergies fossiles, ce qui décale la question du CO₂. Soit par le nucléaire, qui ne va ni sans risque, ni sans coûts. Soit par les énergies renouvelables. On les a longtemps moquées. Mais leurs coûts, selon des études concordantes, deviennent comparables à ceux du nucléaire, longtemps vanté comme peu cher. La route revêtue de panneaux solaires, dernièrement présentée par Colas, montre que l'innovation n'est pas morte en Europe. Et qu'on peut espérer une production « propre » de l'énergie nécessaire aux véhicules « propres ».

F. D.

Quelles sont les villes pionnières en Europe ?

Pendant longtemps, la masse des batteries a restreint l’intérêt de la solution électrique aux seuls midibus. Sur un bus standard de 12 m, elles auraient occupé tant d’espace et pesé si lourd qu’il aurait fallu réduire significativement le nombre de voyageurs transportés. Aujourd’hui la donne, grâce aux progrès de la technologie, a radicalement changé. Les constructeurs commencent désormais à proposer des standards de 12 m, des articulés de 18 m, et même un véhicule à étage conçu pour le marché britannique. Ce sont des premiers matériels, voire des prototypes. Pourtant, des modèles circulent déjà. En particulier à Londres qui devrait devenir sans conteste, avant la fin de l’été prochain, la capitale européenne de l’électromobilité, puisqu’elle disposera du plus grand parc d’autobus à propulsion 100 % électrique. Après dix-huit mois de test de deux bus électriques BYD, TfL vient en effet de se déclarer officiellement très satisfait de cette exploitation, disant avoir apprécié à la fois le relationnel avec l’industriel chinois et son approche technique, essentiellement son choix de batteries du type fer-phosphate, considéré par TfL comme le plus pertinent. Le 29 juillet, l’autorité organisatrice londonienne a donc passé commande de 51 bus qui devraient être mis en service à partir du 27 août 2016, par l’opérateur London General (groupe Go-Ahead). 51 « single-deckers » (pour un montant global de 19 millions de livres) circuleront sur les deux lignes 507 Waterloo – Victoria et 521 Waterloo – London Bridge, héritières du célèbre réseau Red Arrow initié du temps de l’ancien London Transport. Les nouveaux autobus marieront un châssis et des équipements électriques de l’industriel chinois BYD (Build Your Dreams) à une carrosserie du constructeur britannique Alexander Dennis. Récemment, BYD aurait déclaré vouloir reproduire ce type de partenariat industriel pour de futures commandes sur le marché européen. Les deux véhicules intégraux qu’il avait fournis avec succès pour les dix-huit mois d’exploitation commerciale probatoire à Londres devraient donc demeurer l’exception. La carrosserie des 51 autobus appartiendra au type Enviro200 de dernière génération, récemment commercialisé par Alexander Dennis. Le constructeur, qui produit notamment le même véhicule en version intégrale avec motorisation Cummins, doit assurer la maintenance et les réparations sur site des futurs autobus 100 % électriques. Aptes à transporter 90 voyageurs, ces véhicules n’auront plus que deux packs de batteries fer-phosphate au lieu des trois mis en œuvre sur les exemplaires probatoires. Londres a d’ores et déjà décidé qu’en 2020 les quelque 300 « single-deckers » entrant dans la zone à zéro émission devraient tous être 100 % électriques. Il devrait donc rester environ 250 véhicules de ce type à fournir aux différents opérateurs londoniens.
A côté de Londres, on peut mentionner certaines villes européennes comme Vienne, Berlin, Brunswick, Göteborg, où l'électromobilité commence à percer. Des expérimentations sont lancées à Barcelone, Stokholm, Varsovie… Mais cela n'empêche pas d'avoir le sentiment d'une certaine frilosité européenne sur le sujet. Londres et Paris jouent leur rôle de métropoles mondiales. Londres est vraiment pionnière et Paris, avec la commande massive que préparent le Stif et la RATP, annonce un véritable changement de dimension.
Philippe HÉRISSÉ

Faut-il avoir peur des Chinois ?

La grande crainte, c'est que l'industrie chinoise ne s'impose sur le marché du bus électrique, avant que les Européens n'aient eu le temps de développer leur filière. Crainte fondée. Car si l'industrie du bus en Europe est naissante, en Chine elle est adolescente. C'est l'une des raisons de la stratégie arrêtée par Pierre Mongin, le précédent PDG de la RATP, conformément au vœu du Stif : lancer vite son entreprise dans l'aventure du bus électrique, dans l'espoir de permettre pendant qu'il est temps l'émergence par une grande commande publique d'une filière européenne capable de résister à l'industrie chinoise sur un marché ouvert. Les chinois sont déjà sur les marchés européens. On vient de le voir à Londres, avec la commande de 51 bus électriques à BYD allié à un carrossier britannique. En France, rappelons que deux constructeurs chinois ont déjà proposé leurs véhicules, qui seront testés par la RATP. Golden Dragon, associé au néerlandais Ebusco, propose un bus disposant, assure-t-il d'une autonomie de 300 km et capable de transporter 90 passagers.
Yutong, le géant mondial du bus, s'est pour sa part allié avec un industriel alsacien, Dietrich Carebus Group (DCG), pour proposer le ou les véhicules qui seront testés. Le Français assemblera les véhicules et il assurera leur maintenance. Les partenaires comptent bénéficier du retour d'expérience des 8 000 bus full électriques Yutong de 12 m qui roulent déjà en Chine, tout en proposant un véhicule répondant en tout point aux normes européennes (plancher bas intégral, ergonomie du poste de conduite sur spécifications françaises…), doté de batteries françaises (neuf packs de batteries sur le toit du bus) et assemblé en Alsace. Pour les batteries lithium-Ion, DCG a signé le 30 septembre un contrat de partenariat avec l'entreprise française Forsee Power dont le siège est en Seine-et-Marne. « Ce sont eux qui ont fourni les batteries à Heuliez, et EDF fait partie de leur actionnariat », fait valoir Laurent Gugumus, directeur général de DCG. Dès 2016, nos véhicules franco-chinois seront assemblés en Alsace et nous avons déjà des demandes pour une vingtaine de véhicules de la part d'autorités organisatrices françaises », poursuit-il.
Si les chinois sont déjà en Europe c'est parce qu'ils sont très fortement présents en Chine. Emmanuel Vivant, PDG de RATP Dev Transdev Asia, en témoigne : « Beijing, Shanghai, Guangzhou, Shenzhen, Nanjing, Hefei, Dalian… toutes les grandes villes chinoises sont en train d'introduire les bus électriques car il y a une demande, et un soutien par l’Etat avec des politiques de subventions qui varient en fonction des provinces. »
Plus d’une dizaine de constructeurs répondent à la demande. Les plus grands sont Yutong, Golden Dragon, BYD, Sunwin (Volvo Shanghai), Ankai. Plusieurs types de technologies ont été adoptés par les constructeurs, y compris la batterie de Lithium-ion (dont BYD est le leader mondial) ou le super capacitor. Trois types de rechargement sont très fréquemment mis en œuvre : le rechargement par borne au dépôt, le chargement rapide des batteries au terminus, le rechargement à l’arrêt par pantographe et borne aérienne. Les techniques sont assez éprouvées, et Emmanuel Vivant se souvient qu'en 2007, déjà, la JV chinoise de Volvo testait la solution du pantographe en station, considérée comme « futuriste » en Europe. Cela dit, l'appétit pour les technologies nouvelles n'empêche pas de conserver une technique éprouvée : les trolleybus sont restés très présents en Chine.
Quant aux bus électriques, ils s'imposent en masse. Yutong – de très loin le leader – a vendu en 2014 1 487 bus électriques sur le marché domestique chinois (21,8 % de ce marché). Si on compte les bus hybrides, le chiffre est de 6 823 (33,6 % de ce marché). Et le mouvement est en très forte croissance. Rien qu'en 2015, jusqu’à fin août, Yutong a vendu 21 583 bus de nouvelle énergie (électriques, hybrides) dont 7 295 sont des bus purement électriques.
Les autres sont plus faibles, mais loin d'être négligeables. En 2014 Golden Dragon a vendu entre 800 et 850 bus électriques en Chine, et BYD entre 600 et 650. Les autres constructeurs en ont chacun vendu entre 200 et 400 sur le marché domestique, toujours selon des chiffres communiqués par Emmanuel Vivant.
RATP Dev Transdev Asia exploite d'ailleurs un parc non négligeable en JV avec un partenaire chinois : 2 000 bus, dont une centaine électrique, dans la région de Nanjing.
Cet aspect massif du marché chinois donne un avantage aux industries d'Extrême-Orient. Alors qu'en Europe les constructeurs attendent de l'industrie automobile qu'elle effectue les grands progrès sur les batteries, en Chine, les constructeurs de bus ont la taille critique pour assurer eux-mêmes la R&D. Le seul Yutong dit Emmanuel Vivant, « a l'échelle pour gérer l'innovation et l'expérimentation ». Et l'un des constructeurs est particulièrement bien placé pour innover sur les batteries. BYD. Car c'est par la batterie que BYD est venu au véhicule électrique et au bus… Un modèle qui est en Europe celui du groupe Bolloré.

F. D. et C. N.

Comment recharger les batteries ?

Recharge aérienne ou au sol ? Avec un pantographe s’élevant du véhicule ou descendant d’un mât ? En transmettant l’énergie par conduction ou bien par induction ? Petite promenade parmi les différentes solutions.
Sur un autobus 100 % électrique ou électrique-hybride, l’opération de « charge rapide » consiste à transférer, en un minimum de temps, une quantité d’énergie suffisante depuis l’extérieur vers le véhicule, en profitant du temps de stationnement aux terminus (par ailleurs « graphiqué » pour le repos du conducteur et la remise à l’heure en cas de retard antérieur), ou éventuellement lors d’un arrêt intermédiaire au milieu du parcours.
Les différents modes de charge rapide se différencient essentiellement par la localisation dans l’espace des installations fixes (aériennes ou au sol) et la nature de la transmission d’énergie (par conduction ou par induction). Historiquement, ce sont les installations aériennes, développées à l’origine sur des applications chinoises et américaines, qui sont apparues les premières. Elles n’ont d’intérêt que pour la transmission par conduction, qui représente, jusqu’ici, la part prépondérante des réalisations.
En Europe, la toute première charge rapide aérienne a été conçue pour Vienne. Dans la capitale autrichienne, Siemens a opté pour une courte section de ligne bifilaire, analogue à celle d’un trolleybus. Les véhicules sont équipés d’un pantographe unijambiste de type ferroviaire, dont les barres de frottement sur l’archet ont simplement été remplacées par un système à deux contacts. Les réalisations suivantes ne devaient pas reconduire cette approche linéaire, lui préférant un système de contacts pseudo-ponctuels montés sur un mât. Shanghai avait déjà expérimenté à grande échelle un tel système, mettant en œuvre deux rails courts, lors de l’exposition universelle de 2010. Là encore, le véhicule était équipé d’un pantographe qui montait pour venir au contact des deux rails.
Puis l’idée est venue, comme à Göteborg dans sa version actuelle, de faire migrer le pantographe des véhicules vers les stations. Cette conception, où le pantographe descend désormais du mât pour rejoindre des contacts sur la toiture, a le mérite d’alléger le matériel roulant. Ce qui augmente de facto son autonomie en diminuant sa consommation. Les parties mobiles se trouvent alors concentrées aux seules stations de charge, comme dans le système de tête chercheuse qu’avait développé, avant tout le monde, l’Américain Proterra pour un réseau périphérique de Los Angeles.
Quant aux installations fixes implantées au sol, elles sont directement dérivées d’applications ferroviaires. Le premier, Bombardier a proposé son système révolutionnaire Primove, qu’il avait d’abord développé pour l’alimentation continue des tramways en équipant, à titre expérimental, un tronçon de la ligne 3 du réseau d’Augsbourg. Et déjà l’industriel envisageait une version purement routière. Basée sur le principe du transfert d’énergie électrique par induction, la technologie Primove permet à des véhicules de se recharger quand ils sont en mouvement (recharge dynamique), ou bien lorsqu’ils marquent l’arrêt (recharge statique).
Pour des autobus, qui ne requièrent par définition que des puissances assez faibles et qui, de surcroît, ne sauraient respecter, en l’absence de guidage, une trajectoire stricte, c’est la recharge statique, avec stockage d’énergie à bord, qui s’impose. Quand un véhicule s’arrête au-dessus d’une station de charge dont la boucle inductive se trouve au demeurant noyée dans la chaussée, la bobine réceptrice installée sous le véhicule s'abaisse sans pour autant venir en contact avec le sol, et la transmission d'énergie par induction peut commencer. Le champ électromagnétique ainsi généré reste inoffensif pour le conducteur, les voyageurs et les passants. De fait, grâce à l'optimisation des fréquences de transmission utilisées et les protections mises en œuvre, les effets de ce champ demeurent très inférieurs aux valeurs limites établies par les normes européennes. Des autobus équipés de Primove circulent à Brunswick, et maintenant à Berlin. L’impact visuel en voirie est inexistant, mis à part une éventuelle armoire d’appareillage logeable dans le mobilier urbain, comme pour toutes les autres stations de charge.
L’autre système au sol, proposé par Alstom, se base sur la conduction. Dénommé SRS (Système de recharge statique par le sol), il dérive de l’APS (Alimentation par le sol). En terminus ou aux arrêts, le SRS se caractérise par la présence de plots sur chaussée, assimilables à de courts tronçons du rail de contact APS déjà utilisé à Bordeaux, Reims, Angers et Orléans. Un seul plot va suffire avec un véhicule ferroviaire, pour lequel le retour du courant s’effectue par les rails de roulement, mais il en faudra deux, bien sûr, avec un autobus. Le SRS utilise la même logique sécuritaire – aujourd’hui largement éprouvée – que l’APS pour vérifier la présence du véhicule. Une charge rapide en station dure vingt secondes. Le stockage de l’énergie à bord s’effectue dans des supercapacités. Les arguments d’Alstom pour avoir choisi le système par conduction résident dans la non-limitation de la puissance échangée, l’absence de refroidissement des équipements pour la conversion de puissance et la facilitation d’un bon fonctionnement de la climatisation. Le constructeur raconte avoir exploré, dans un premier temps, la voie concurrente de l’induction, mais pour finalement l’abandonner. Elle n’aurait, selon lui, pas permis de « passer », en statique, des intensités de 1 500 A sous la tension de 750 V (dont est capable le système SRS par contact), et qui sont requises pour des puissances supérieures à 1 MW en tramway. En revanche, pour un autobus, 350 kW devraient bien sûr suffire. Reste à savoir lequel de tous ces systèmes sera promis au plus bel avenir…

Ph. H.

Le bus électrique revient-il plus cher ?

Acheter un bus électrique revient très cher. Selon les constructeurs, il faut compter entre 500 000 et 600 000 euros contre 250 000 euros pour un diesel. Exemple : le contrat signé par l'opérateur londonien London General (groupe GoAhead) pour 51 bus électriques avec le chinois BYD, allié au carrossier britannique Alexander Dennis, s'élève à 19 millions de livres, soit 26 millions d'euros, à peine plus que 500 000 euros l'unité. Pour compléter le tableau, il faut savoir qu’un hybride coûte un peu moins de 400 000 euros, un bus au gaz environ 300 000 euros et un bus à hydrogène près de 800 000 euros.
Mais pour pouvoir établir des comparaisons, il faut prendre en compte le coût de possession, qui couvre toute la durée de vie du matériel et comprend les coûts d’exploitation et d’amortissement. Aujourd’hui, il est très difficile de l'évaluer. La technologie démarre. Les nombres d’exemplaires produits demeurent encore très réduits, du moins en Europe. Un tout récent exemple montrerait sur l'ensemble de la durée de vie un rapport de 1 à 4 entre diesel et électrique sur la base du même véhicule de 12 m, en coup de possession. Mais l’industrialisation de la fabrication et l’arrivée de commandes conséquentes diminueront significativement ces écarts. Certes, les constructeurs chinois produisent déjà à l'échelle industrielle. Mais peut-on s'inspirer pleinement de leur expérience ? Laurent Gugumus, DG de Dietrich Carebus Group (DCG), distributeur des bus électriques Yutong en France suite à l'accord industriel signé au printemps, le confirme : « On a besoin de faire des tests supplémentaires pour connaître le TCO [ou coût de possession, NDLR], car les bus qui roulent en Chine ne sont pas comparables. Les Chinois n'ont pas la même culture de l'entretien que les Européens et font rouler les bus jusqu'à 250 000 ou 300 000 km par an, contre 50 000 en France. »
Ce sont surtout les futurs progrès sur les batteries qui devraient contribuer à l’abaissement des prix. En particulier tous les efforts qui pourront être faits pour améliorer leur autonomie. Il se dit que les bus de Montmartre reviennent quatre fois plus cher à l'achat depuis qu’on est passé à l’électrique : deux fois le coût à l’achat par bus, et deux fois plus de bus pour des questions d’autonomie. Le sujet de l'autonomie rejoint celui de la masse des batteries. Il faut alléger celles-ci et éviter de transporter plus de poids de batterie que de voyageurs, ce qui a aussi une incidence sur la consommation en énergie. Autre sujet majeur, leur durée de vie. De nombreux constructeurs nous disent qu’il ne faudrait pas changer de batterie plus d’une fois au cours de la vie d’un bus, qui dure en moyenne quinze ans, ce qui ne semble pas acquis. On attend beaucoup, pour parvenir à ces résultats sur les batteries de l'industrie automobile. « Ce sont les progrès qui seront réalisés sur les voitures électriques qui vont faire progresser les batteries en termes d'autonomie et de coûts », affirment de concert les industriels.
Toutes ces incertitudes n’empêchent pas Marie-Claude Dupuis, la directrice du département Matériel roulant bus à la RATP de se dire « sûre que l'exploitation électrique sera moins chère ». Elle estime que la maintenance sera 20 % moins onéreuse « car il y aura moins d'entretien sur la mécanique, la boite de vitesse… ». Et pas de vidange, pas de pot, pas de filtre ! Mais quel sera le coût de maintenance des batteries ? Et celui de leur recyclage ?
Enfin, poursuit Marie-Claude Dupuis, « le coût de l'énergie électrique est moins élevé ». Une conviction « partagée » affirme-t-elle au sein de l'UITP. Et d’ajouter : « C'est pour cela que les hybrides ne peuvent représenter qu’une solution transitoire car avec deux moteurs, leur exploitation est beaucoup plus élevée du fait des coûts de maintenance. »
Mais les gains en coûts d'exploitation seront peut-être moins sensibles qu'on ne l'escompte aujourd'hui. Car la RATP n'est pas inerte avec son parc diesel. Elle estime avoir déjà réalisé d’importantes économies avec l’arrivée dans sa flotte des Euros IV : Marie-Claude Dupuis estime avoir gagné 25 à 30 % en coûts d'exploitation. « Avec Euro VI, nous bénéficierons de nouveaux gains, l'avenir dira à quelle hauteur », indique-t-elle. Une hauteur qui influera sur les bilans économiques comparés entre bus électrique et bus diesel.

Marie-Hélène Poingt

Est-il plus facile à exploiter ?

Quel rapport entre le mode de traction d’un bus et sa vitesse commerciale ? En principe – et on le voit sur les métros à pneus – l’application de la traction électrique à des véhicules roulant sur pneumatiques leur donne des performances inégalables en termes d’accélération. Ces performances sont d’autant plus intéressantes que la ligne où circulent les véhicules présente de fortes déclivités. D’où une augmentation possible de la vitesse commerciale, avec pour conséquence une diminution des temps de trajet et du parc nécessaire…
« Effectivement, avant, c’était vrai », rappelle Pierre Debano, consultant spécialisé dans les transports publics : lors de l’arrivée du trolleybus bimode à Nancy, au début des années 1980, « on a pu constater que le mode électrique disposait d’une puissance installée instantanée plus importante qu’un bus diesel ». La comparaison était spectaculaire sur rampe de 8 %, que le trolley bimode avalait à 45 km/h en mode électrique, contre seulement 20 km/h pour les bus diesel !
« Mais depuis, il y a eu augmentation de la puissance des moteurs diesel », ajoute le spécialiste des transports. Même si « en théorie, on pourrait toujours obtenir une vitesse beaucoup plus importante en mode électrique, mais on dépasserait alors l’accélération de confort ! » A moins de faire tomber tous les voyageurs, les simulations indiquent que « l’on est dans un mouchoir de poche ». Et sur le terrain, que ce soit à Zurich ou sur les lignes majeures (indice C) de Lyon, les trolleybus sont exploités avec les mêmes vitesses commerciales que les bus diesels actuels.

Patrick LAVAL.

Quelles sont les autres technologies d’avenir ?

Depuis des décennies, la filière hydrogène est présentée comme la technologie d'avenir, et à chaque fois on l'annonce « pour dans dix ans »… Le bus fonctionnant avec la pile à combustible est en effet considéré comme le « zéro émission » par excellence, puisqu'à la sortie de son pot s'échappe de la vapeur d'eau ! Seulement voilà, pas si simple de l'industrialiser, ni de stocker l'hydrogène en toute sécurité. Si bien que depuis le premier prototype canadien en 1994 (un moteur thermique alimenté par de l'hydrogène liquide), suivi du modèle MAN deux ans plus tard, conçu de manière hybride avec de l'essence et qui a circulé jusqu'en 1998 à Erlangen et Munich, il n'y a eu en réalité que des expérimentations.
La société canadienne Ballard a ainsi livré un modèle à motorisation électrique doté de la pile à combustible de type PEM à Vancouver fin 1992. Ce sont les industriels allemands, Daimler et MAN, qui ont été les plus actifs dans le domaine. Pour autant, les américains, les japonais – Toyota en tête – et les chinois se sont lancés dans l'aventure au début des années 2000. Le programme Althytude du Predit a également permis la mise en service en 2010 d'un modèle à l'hythane à Dunkerque. Selon l'association Afhypac de promotion de la filière hydrogène, « le bus à pile à combustible a aujourd'hui atteint sa maturité : en 2013, quinze pays, dont la France ne fait pas partie, l'exploitent malgré son coût encore élevé mais toutefois en décroissance régulière ». L'Afhypac lui prédit un développement rapide au vu de son impact environnemental nul.
Par ailleurs, dans le cadre du projet européen CHIC (Clean Hydrogen in European Cities), 56 bus à pile à combustible, principalement Evobus et Van Hool, circulent dans neuf pays (à Londres, Oslo, Milan ou Bolzano notamment), dont le Canada. En France, Cherbourg a prévu d'en faire rouler cinq en 2016. D'ores et déjà, les résultats sont jugés encourageants car on obtient la même flexibilité d'exploitation qu'avec un bus diesel, avec une autonomie de 400 km ou 18 heures moyennant une recharge effectuée en moins de 10 minutes. La consommation moyenne des bus étant de 8 kg d'hydrogène par 100 km.
Lors des dernières journées hydrogène dans les territoires – à Cherbourg en juin dernier – Nicolas Brahy, responsable du projet FCH JU (Fuel cells hydrogen Joint undertaking), assurait que « le prix des véhicules a chuté de 75 % en vingt ans, mais les prix actuels restent un obstacle à la commercialisation. Pour débloquer la situation, il faut atteindre 1 000 bus à hydrogène ». Pour l'heure, cinq industriels se sont engagés à produire des centaines de bus (Van Hool, Solaris, Evobus, Man-Skoda et APTS-VDL) en décembre 2014. 30 villes y ont répondu en signant une lettre d'accord officiellement remise à Violeta Bulc, la commissaire européenne aux Transports en juin 2015. Serait-ce l'amorce du décollage de la filière ?
Reste à garantir le ravitaillement d'une flotte de bus. Pour ce faire, le projet NewBusFuel a débuté cet été. Paradoxalement, les questions de sécurité liées au stockage sous forme gazeuse à 350 bars ne sont pas soulevées, ni par les conducteurs de bus ni par les voyageurs interrogés. En revanche, la majorité souhaite l'utilisation d'hydrogène vert, issu des énergies solaire ou éolienne. Les promoteurs de la filière soulignent toutefois que même quand l'hydrogène est produit par SMR, pour « steam-methane reforming », le bus permet d'éviter l'émission de grandes quantités de CO2.
A noter que le bus, tout comme son homologue au gaz naturel pour véhicule (GNV) stocke son énergie dans des bonbonnes en toiture. Le GNV reste par ailleurs une des filières propres, vu les derniers progrès des motorisations, et surtout s'il s'agit de biogaz. C'est bien pourquoi le Stif et la RATP misent aussi sur cette technologie, avec l'installation prévue de plusieurs sites de méthanisation en grande couronne, sachant qu'aujourd'hui, l'Ile-de-France compte trois sites d‘injection de biométhane (Chaumes-en-Brie, Ussy-sur-Marne et Sourdun).
En mai 2014, la RATP signait avec GDF Suez (devenu Engie) un accord de trois ans pour la mise en place de solutions d'avitaillement en GNV et BioGNV (issu de la méthanisation des déchets) à proximité des centres bus. Première mission : identifier les sites pour ces nouvelles installations. La RATP a prévu que le premier centre bus équipé soit celui de Créteil puisqu'il compte déjà un parc de 90 bus au gaz.

C. N.

Au fait, la filière électrique est-elle vraiment propre ?

Zéro émission, certes. Mais quel est le bilan environnemental du bus électrique si l'on va en amont ? Si on ne s'en tient pas à la consommation de l'énergie électrique par les véhicules et qu'on regarde la production d'électricité ? Car comme le dit Michel Dubromel, de France Nature Environnement (FNE), « l'électricité n'est pas une énergie, c'est un vecteur ». Qui peut renvoyer aux sources d'énergie fossiles comme à l'énergie nucléaire ou aux énergies renouvelables.
On pourrait donc dire : le bus électrique est propre en Suède, où la moitié de l'électricité produite provient d'énergie renouvelable, mais beaucoup moins en Grande-Bretagne, où le thermique est prépondérant. Certes, où qu'il soit, le bus est à zéro émission et présente un avantage décisif par rapport à un bus diesel, pour le Nox et donc la santé de millions de gens. Mais il n'en va pas forcément de même pour l'émission de CO₂. En France, en tout cas, vu la part prépondérante de l'électricité nucléaire, la contribution au CO₂ est négligeable.
Mais le nucléaire n'est pas une mince affaire. Depuis Tchernobyl, Three Misles Island et Fukushima, on ne peut plus prétendre que le nucléaire est anodin. De plus, le vieillissement des centrales en France nécessite de forts investissements si l'on veut maintenir l'électricité d'origine nucléaire, coûts que les déboires de l'EPR de Flamanville conduisent à revoir spectaculairement à la hausse. Ce qui rend la production d'électricité renouvelable (solaire ou éolienne) compétitive par rapport au nucléaire. Et l'on n'est pas au bout des innovations. La route solaire présentée dernièrement par Colas (revêtement applicable sur les routes existantes composé de cellules photovoltaïques protégées par une résine) le montre spectaculairement. Les infrastructures nécessaires aux automobiles – et aux bus – peuvent contribuer significativement à la production nationale d'électricité…
Mais il n'y a pas que la production qui pose problème et il y a un sujet pour lequel l'innovation est attendue. Pour l'instant on n'a pas de solution et cela risque de devenir un sérieux problème : le recyclage des batteries des véhicules.

F. D.

Mix électrique : la désunion européenne

Mix électrique en France en 2013

Nucléaire : 73,3 %
Hydraulique : 13,8 %
Energies fossiles : 8,1 %
Energies renouvelables (hors hydraulique) : 4,8 %

Mix électrique au Royaume-Uni en 2013

Energies fossiles : 75,7 %
Nucléaire : 16,3 % de la production
Energies renouvelables : 7,5 %

Mix électrique en Allemagne en 2013

Charbon : 45 %
Gaz : 15 %
Nucléaire : 15 %
Biomasse : 8 %
Hydraulique : 3 %
Autres énergies renouvelables : 12 %

Mix électrique en Suède en 2010

Energies renouvelables : 55,3 %
Nucléaire : 38,9 %
Thermique : 5,8 %

Les arguments de la RATP en faveur de la recharge lente

La RATP a clairement fait le choix de la recharge lente de nuit pour les batteries qui équiperont à l'avenir ses bus électriques. La recharge s'effectuera donc dans les dépôts de bus. Plusieurs raisons sont avancées. D'une part, il serait très compliqué, explique la RATP, d'installer un réseau de fils électriques pour alimenter les stations et les bus dans la ville-musée qu'est Paris. Seconde justification : la RATP veut garder de la flexibilité. Or, un système de recharge en station serait trop rigide et ne permettrait pas de détourner une ligne en cas de travaux dans une rue par exemple.
« Nous avons entamé des discussions avec EDF pour raccorder nos dépôts au réseau électrique. EDF nous a clairement dit qu’ils sont totalement d’accord avec notre choix, souligne Marie-Claude Dupuis, la directrice du département Matériel roulant bus de la RATP. Nos dépôts sont souvent des installations classées : il faudra au moins deux ou trois ans pour réaliser les infrastructures nécessaires. Nous aurons une idée sur le calendrier et les coûts vers la fin de l’année », ajoute-t-elle.
Pour permettre ces raccordements, il faudra aussi faire évoluer la réglementation et les normes de sécurité. « L’administration voit le plan bus de la RATP comme une opportunité pour faire évoluer la réglementation et aller vers la transition énergétique », estime-t-on côté RATP.
Selon de bons observateurs, qui ne sont pas convaincus par ces seuls arguments, la RATP pourrait avoir d'autres raisons moins avouables d'être aussi attachée à une recharge la nuit dans ses dépôts de bus. La Régie est la seule à disposer de dépôts de bus dans la capitale, rappellent-ils. Développer un système de recharge dans les dépôts serait un moyen de gêner la concurrence dans les bus lorsqu'elle sera possible en 2019… Mais si les dépôts sont considérés comme des « facilités essentielles », la RATP serait tenue de les ouvrir à la concurrence.
Si la RATP envisage de compléter au besoin les installations électriques en terminus de ligne, ce sera uniquement en grande banlieue « pour des lignes spécifiques qui ont besoin de rouler sur grandes distances ». Le biberonnage sera aussi testé, a indiqué Elisabeth Borne, la présidente de la RATP, lors des RNTP début octobre à Lyon. Mais pas à Paris ni en petite couronne.
Pour un constructeur comme Iveco, « on ne peut pas se contenter du principe de recharge en dépôt. Cela reste une demande de la RATP. Beaucoup d’autres opérateurs demandent une recharge en bout de ligne ». Philippe Grand, directeur des Relations institutionnelles chez ce constructeur français, estime qu’il faut « privilégier les bouts de ligne car on peut toujours trouver de la place. Personne n’est encore suffisamment avancé pour savoir quel sera le standard demain ». M.-H. P.

Un danger pour les piétons ?

Parce qu’il ne fait presque aucun bruit, le déplacement d’un bus électrique n’attire pas forcément l’attention des personnes
aux alentours. Les premiers retours d’expérience montrent qu’il y a bien danger potentiel. Le phénomène existait déjà quelque peu pour les tramways, mais il est plus manifeste encore pour
le bus dont la masse, bien inférieure, roule sur pneus. Mis à part
le classique « gong », on réfléchit aussi, comme d’ailleurs pour
les trams, à des systèmes électroniques d’aide à la conduite
qui pourront, par algorithmes d’analyse d’images, détecter des
situations à risque susceptibles de conduire à un heurt d’obstacle, puis alerter le conducteur ou freiner automatiquement en urgence le véhicule.

ZeEUS : un programme européen pour développer les bus électriques

Démarré en novembre 2013, le programme européen ZeEUS doit se poursuivre jusqu'en avril 2017. Soutenu par la DG Move (direction générale de la mobilité et des transports, à la Commission européenne) à hauteur de 13,5 millions d'euros, son budget total atteint 22,5 millions apportés par les membres (40 partenaires dont Transport for London, Stockholm, Varsovie, Barcelone ou encore Paris qui vient de rejoindre le consortium). « ZeEUS est la suite logique de European bus of the future, qui était le premier projet à réunir les cinq grands constructeurs de bus européens [Daimler, Iveco, MAN, Scania, Volvo, NDLR], raconte Pauline Bruge, coordinatrice du projet ZeEUS pour l'Union internationale des transports publics (UITP). Pour la première fois, nous avons réussi à mettre tous les acteurs du secteur autour de la table afin d'établir des priorités de recherche et développer des projets dans différentes villes européennes », poursuit-elle.
Un état des lieux sur la flotte de bus en Europe a été dressé. Le résultat n'est pas brillant : 45 % des bus sont à la norme Euro III ou sont encore plus âgés. Dans le cadre de ZeEUS il a été demandé aux autorités organisatrices des transports comment elles voient l'évolution de la composition de leurs parcs. Selon elles, à l’avenir, le diesel ne représentera plus que 34 % et l'électricité 41,5 % (dont des hybrides).
Mais avant de renouveler le parc pour disposer de matériels plus performants et plus « propres », il y a encore du chemin à parcourir, tant il y a de questions à résoudre sur les technologies possibles. Les expérimentations de bus électriques ont commencé (à Barcelone avec les bus Irizar, Stockholm avec Volvo, Varsovie avec Solaris, Pilsen en République Tchèque avec Skoda), et d’autres seront menées dans une dizaine de villes européennes pour tester différentes technologies. Des expérimentations sont notamment prévues à Cagliari en Sardaigne, à Londres début décembre, puis à Paris (avec Bolloré), Varsovie, ou Bonn. « Nous avons voulu que les tests se déroulent dans des lieux géographiques différents, avec des conditions climatiques variées », indique-t-on côté UITP.
187 indicateurs de performances ont été identifiés. Ils aideront à établir les comparaisons. L'idée est d'élaborer une sorte de catalogue qui recensera les performances des différentes technologies de bus électriques, proposera une standardisation et pourra servir d'outil d'aide à la décision.
Par ailleurs, un observatoire a aussi été créé cet été pour prendre en compte les expérimentations menées par les villes qui testent aussi le bus électrique mais ne sont pas parties prenantes au programme ZeEus. De son côté, la Commission européenne a mandaté le CEN/Cenelec pour disposer d'une standardisation européenne en 2019. M.-H. P.

N’oublions pas le trolleybus !

Le trolleybus a une image « datée », celle des années de guerre ou d’après-guerre, lorsque ce bus électrique, doté de perches pour s’alimenter par une double ligne aérienne de contact, a complété ou remplacé le tram. Parfois, le trolley a survécu jusqu’à nos jours, comme en France sur les réseaux de Lyon et Limoges, où sa modernisation se poursuit (le premier rouvrant ou prolongeant les lignes électrifiées, le second achetant des véhicules articulés). Et à l’étranger, de nouveaux réseaux se créent toujours.
Le principal reproche que l’on puisse faire au trolleybus est la présence de ses lignes aériennes, deux fois plus « envahissantes » que celles du tram. Mais des solutions visuellement légères existent, tel le système Malico proposé par l’entreprise SM-CI, basée près de Grenoble, qui met en œuvre des câbles transversaux en matière synthétique. Et si l’on veut se passer de lignes aériennes sur quelques kilomètres, le trolleybus IMC (In Motion Charging, soit « charge en mouvement ») offre une solution non propriétaire de bus électrique, à charge lente et en temps masqué !
Inversement, on pourrait même considérer que le « marquage de territoire » de la ligne aérienne rassure le public, presque au même titre que les rails du tramway, matérialisant le passage du trolleybus, voire sa pérennité (en principe !) Et par rapport au tram, on gagne même un degré de flexibilité : tout en restant en contact avec son alimentation, le trolleybus peut s’écarter de sa trajectoire pour contourner un obstacle. Enfin, sur une ligne de bus électrique à haut niveau de service, cette alimentation filaire a toute sa place puisqu’en exploitation, le véhicule n’est pas censé s’écarter de son site propre. Le bus étant ainsi alimenté en permanence, le stockage d’énergie à bord est moins prépondérant que sur un bus électrique à batteries et la masse ainsi gagnée permet de prendre plus de voyageurs à bord.
Bref, le trolleybus reste le mode de traction électrique « zéro émission » le plus pertinent – physiquement, économiquement et écologiquement.

P. L.

Bus électrique. Est-ce la bonne idée ?