Alstom se lance dans le bus électrique

Le plancher à la hauteur de 330 mm permet un accès sans lacune entre le véhicule et le quai.

Quel étrange véhicule que celui dévoilé sous une pluie battante par le constructeur ferroviaire Alstom, le 9 mars, à Duppigheim (Bas-Rhin) ! Baptisé Aptis, ce premier prototype a été conçu pour être homologué dans la catégorie des autobus électriques de 12 m. Sauf qu’il ne ressemble en rien à tout ce qui existe déjà sur le marché ! « Depuis une trentaine d’années, jamais Alstom n’avait franchi un tel pas, affirme Henri Poupart-Lafarge, président-directeur général d’Alstom. Et ce pas est en tout point comparable à celui qui donna naissance, dans les années quatre-vingt-dix, au tramway Citadis, dont plus de 2 000 exemplaires ont été vendus à ce jour… » L’état-major du constructeur ferroviaire attribue volontiers le succès du tramway à ses incontestables qualités en matière de confort, d’accessibilité, de respect de l’environnement et, bien sûr, de capacité. Mais il s’est aussi visiblement interrogé sur les coûts d’infrastructure inhérents à ce mode, dans un contexte budgétaire de plus en plus tendu, ainsi que sur les difficultés d’intégrer des voies ferrées dans un milieu urbain dense. « Pour autant, les élus nous disent que les véhicules de leurs opérateurs de transport – même s’il ne s’agit plus de tramways – doivent continuer à demeurer une signature de la ville, et qu’on doit pouvoir les voir représentés en carte postale ou sur toute autre illustration de la vie locale, assure Henri Poupart-Lafarge. Aussi avons-nous décidé de lancer une nouvelle expérience de mobilité 100 % électrique, que nous avons positionnée dans notre gamme urbaine, en lui donnant le nom d’Aptis. Pour les villes, comme pour les opérateurs et les voyageurs, c’est d’abord et surtout un véhicule qui n’a pas d’équivalent… »

Un prototype lancé en 15 mois

Depuis 2012, Alstom possède 51 % du capital de l’industriel NTL, qui produit et commercialise le « tramway sur pneu » Translohr en service à Clermont-Ferrand et Paris, ainsi que dans quelques villes étrangères. Le site de Duppigheim, choisi pour le lancement officiel d’Aptis le 9 mars, appartient justement à l’industriel, qui emploie quelque 200 collaborateurs, dont une trentaine d’ingénieurs. « Ce véhicule unique résulte de la combinaison de deux expertises », précise Franck Lamanna, directeur Stratégie, Produits et Innovation de NTL, qui, dans une vie antérieure, œuvra pour le sport automobile, en rallye et en formule 1, chez Citroën puis chez Peugeot, comme responsable des systèmes électroniques. « Ainsi Alstom a apporté au projet sa compétence en électromobilité, et nous, notre agilité. » De toute évidence, le développement du nouveau véhicule s’est bel et bien effectué en « mode agile », puisque le temps écoulé entre le début des études et la sortie du prototype n’aura pas excédé quinze mois, ce qui constitue déjà un petit exploit !

Un automate pour aider à la conduite

Force est de constater que tous les autobus électriques standard (c’est-à-dire de 12 m de longueur) qui existent actuellement sur le marché reproduisent peu ou prou l’architecture du véhicule diesel traditionnel, auquel on aurait simplement retiré le moteur thermique et ajouté des batteries ainsi qu’une chaîne de traction. Leur structure mécanique reste généralement de type « caisse-poutre », en construction tubulaire, et repose sur deux essieux : un essieu directeur à l’avant, et un essieu moteur mais non directeur à l’arrière. Il y a environ une cinquantaine d’années, le moteur diesel des autobus a migré de l’avant (ou d’une disposition centrale « à plat » sous le plancher) vers l’extrême arrière du véhicule, dans le porte-à-faux correspondant. L’essieu arrière doit donc reprendre environ 70 % de la charge totale du véhicule d’où, pour gérer cette dissymétrie, le recours systématique à une monte jumelée, soit quatre pneumatiques. C’est donc cette architecture que l’on retrouve sur tous les bus électriques de 12 m.

Nouveaux venus dans l’univers de l’autobus, Alstom et NTL, quant à eux, ont décidé de partir d’une page blanche. Faisant fi des errements antérieurs, l’industriel alsacien a dessiné un véritable « concept bus » à partir des seules fonctionnalités souhaitées. Pour réaliser un plancher bas de quelque 20 m2 à 330 mm au-dessus du sol, qui puisse de surcroît être entièrement plat sur toute sa longueur, il a décidé de rejeter les roues aux extrémités du véhicule, supprimant de facto les porte-à-faux avant et arrière, et créant donc un empattement tout à fait inhabituel puisque proche de 10 m.

Pour éviter qu’un tel empattement n’entrave significativement la maniabilité du véhicule, les concepteurs ont rendu directeur l’essieu arrière, à l’image de l’essieu avant. Avec l’absence de porte-à-faux arrière, l’angle de balayage disparaît, et l’autobus « occupe » 25 % de surface en moins lorsqu’il négocie un rond-point. Pour disposer d’un essieu arrière directeur, il a néanmoins fallu opter pour de simples roues en lieu et place de la traditionnelle monte jumelée. Cette architecture suppose, bien évidemment, une répartition des charges plus homogène que sur celle des autobus habituels. L’idée a donc été de concevoir un pavillon en construction soudée, qui est dimensionné pour recevoir l’ensemble des équipements techniques sur toute sa longueur, à l’exception du moteur électrique de traction (à aimants permanents) venant prendre place au droit de l’essieu arrière, sous une plateforme surélevée où se trouve aménagé l’espace « rotonde » pour les voyageurs.

On peut certes rester légèrement dubitatif quant au choix d’un empattement allongé à l’extrême, toutefois la mise en œuvre de roues directrices à l’arrière présente un avantage certain pour les accostages. De plus, le véhicule a été équipé d’un automate d’aide à la conduite qui peut les piloter, et assurer ainsi une mise en place parfaite aux arrêts, avec une lacune minimale entre les nez de plancher des portes et la bordure de trottoir, afin de faciliter l’accessibilité.

Le dispositif est transparent pour le conducteur, qui n’a qu’à appuyer sur un bouton en approche de l’arrêt, puis continuer la manœuvre comme si de rien n’était, sauf que l’automatisme se superpose à lui pour optimiser la trajectoire. Il faut savoir que, sur un autobus à plancher surbaissé, les accostages sont des manœuvres sensibles, car même le meilleur conducteur ne peut avoir l’assurance de les réussir toujours parfaitement tout au long de son service, tandis que des maladresses répétées dans l’appréciation de la trajectoire ont pour conséquence d’engendrer une usure importante des flancs de pneumatiques par frottement, voire même d’endommager carrément le soubassement. Enfin, l’architecture très particulière d’Aptis, associée à l’existence de l’automate, permet de réduire la longueur de voirie nécessaire pour chaque arrêt, et de gagner de la sorte la valeur de deux places de stationnement automobile.

Une structure dérivée du tramway

Une autre caractéristique d’Aptis, en rupture totale avec l’existant, est d’avoir choisi une structure dérivée de celle d’un tramway, plutôt que l’habituelle caisse-poutre tubulaire propre aux autobus. Cette structure d’inspiration ferroviaire est totalement modulaire, avec des modules pouvant recevoir soit une large porte à deux vantaux du type tramway, soit une baie vitrée de grande hauteur. Du coup, les portes peuvent être indifféremment implantées en toute position dans l’empattement, du côté droit comme du côté gauche. Au cours de la vie du véhicule, une porte peut même être ajoutée, ou retranchée, en changeant simplement le module correspondant, d’où une flexibilité inégalée pour les aménagements. Par ailleurs, la mise en œuvre de cette structure particulière garantit une longévité minimale d’une vingtaine d’années (autrement dit 30 à 40 % supérieure à celle habituelle pour un tel produit), ce qui, aux dires des concepteurs du projet, conférera à ce véhicule 100 % électrique un coût total de possession équivalent à celui d’un autobus diesel !

Aptis en version standard peut accueillir une centaine de voyageurs. Les aménagements intérieurs font appel à des sièges de type Cantilevers, sans piétement, d’où un nettoyage du plancher grandement facilité. Du simple fait de la hauteur des baies ainsi que des dimensions inusitées pour le pare-brise et la lunette arrière, le véhicule offre une surface vitrée supérieure de 20 % à celle d’un autobus traditionnel. A la différence d’autres « concept bus » apparus ces dernières années, le poste de conduite n’est pas central, mais demeure – heureusement ! – décentré. Du simple fait de l’absence de porte-à-faux, celui-ci est installé au-dessus de l’essieu avant. Pour la même raison, la première porte ne peut se trouver immédiatement à droite du poste, mais doit donc être décalée juste derrière. Les concepteurs veulent y voir un avantage en termes de diminution des temps de stationnement aux arrêts : les non-porteurs d’abonnements, qui doivent acheter un titre de transport auprès du conducteur, sont ainsi soustraits du flux, et ne font plus obstacle à la montée des autres voyageurs. Aptis peut néanmoins accueillir jusqu’à trois portes par face.

La RATP s’apprête à le tester

Concernant sa partie électrique, il se veut d’emblée compatible avec toutes les solutions déjà existantes ou en devenir. Plus concrètement, Alstom propose d’ores et déjà comme options : la charge lente (en six heures) au dépôt, lors du remisage de nuit, qui octroie, dans ce cas, 200 km d’autonomie ; l’« opportunity charging » (charge rapide en cinq minutes), par pantographe inversé, ou par son système SRS de recharge par le sol ; ou encore la production embarquée d’électricité, à l’aide d’une pile à combustible. La durée de vie moyenne des batteries sur ce véhicule est estimée à sept ans, le constructeur se déclarant d’emblée ouvert à tous les types. En regard des nombreuses solutions technologiques déjà disponibles ou en cours de développement dans le monde, c’est visiblement le parti d’une extrême flexibilité qui a été adopté ! Quant au véhicule Aptis lui-même, il pourra être vendu seul, ou bien sous la forme d’un système « clé en main », avec édification des sous-stations, des équipements de charge, et formule de leasing sur les batteries. Ce « concept bus » a été homologué en France et répond aux normes européennes. Il sera examiné par la RATP en avril, qui compte ensuite l’essayer, en service probatoire, sur les lignes 21 et 147. Dès la fin de cette année, Alstom et NTL commenceront à répondre aux grands appels d’offres, dans la perspective de premières livraisons en 2019. Comment, face à tel chamboulement des canons de la construction, les opérateurs in fine réagiront, c’est bien-là toute la question !

Philippe Hérissé