Le train à hydrogène, de la viabilité technologique à la maturité économique
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En Allemagne, des trains de voyageurs fonctionnant à l’hydrogène sont entrés en service en septembre 2018. Ce verdissement du ferroviaire décarboné est validé sur le plan technologique mais cette innovation spectaculaire doit encore faire les preuves de sa viabilité économique.
©Alstom/Michael Wittwer
C’est une première mondiale. En Allemagne, deux trains de voyageurs construits par Alstom et propulsés à l’hydrogène sont entrés en service en septembre 2018, sur des lignes commerciales régulières, entre Cuxhaven, Bremerhaven, Bremervörde et Buxtehude, en Basse-Saxe. D’autres trains devraient suivre ces pionniers, le « Land » ayant commandé à Alstom quatorze autres « Coradia iLint ».
Ce train « à zéro émission » de particules est plus respectueux de l’environnement et de la santé des populations que les trains fonctionnant au diesel. Ses performances sont compétitives par rapport au thermique, puisqu’il affiche une vitesse de pointe de 140km/h.
Techniquement, le train Coradia iLint dispose au niveau de sa toiture d’un ensemble comportant une pile à combustible et un réservoir pressurisé à hydrogène où celui-ci est stocké sous forme gazeuse. La pile produit de l’électricité par combinaison de l’hydrogène embarqué et de l’oxygène présent dans l’air ambiant. Cette électricité sert à alimenter la motorisation électrique du train ainsi que les différents équipements à bord (climatisation, portes, lumières, écrans d’information, etc.).
En outre, des batteries lithium-ion, intégrées dans la partie inférieure du train, permettent de stocker le surplus d’électricité produite par la pile à combustible et celle récupérée par l’énergie cinétique du train lors des phases de freinage.
Les premiers trains sont ravitaillés par une station mobile de distribution d’hydrogène. Avec un « plein », les trains disposeront d’une autonomie de 1 000 kilomètres, de quoi circuler durant toute une journée. Une station de distribution fixe sera construite d’ici à 2021 par The Linde Group, spécialiste du traitement et de la transformation des gaz. Les coûts d’investissements dans cette station sont estimés à 10 millions d’euros et devraient être financés par le gouvernement allemand.
« Sortir du diesel ferroviaire »
Faute d’électrification des lignes, en Allemagne comme dans le reste de l’Europe, près d’un train sur deux est propulsé par le diesel, a souligné Didier Pfleger, vice-président d’Alstom, lors de la signature du contrat avec les autorités régionales allemandes en novembre 2017. En France, où 20% du parc de TER roulent encore au diesel, l’exemple allemand est suivi avec attention par la SNCF.
Pour « sortir du diesel ferroviaire », le train à hydrogène est « une vraie solution » même s’il reste « plein de problèmes à résoudre »
Décidé à « sortir du diesel ferroviaire », le président de la SNCF a fixé un cap pour l’entreprise publique : 2035. Estimant que le train à hydrogène est « une vraie solution » même s’il reste « plein de problèmes à résoudre », Guillaume Pepy a annoncé qu’un premier pas serait franchi cette année avec la commande de prototypes « à l’été 2019 », probablement des prototypes Alstom qui devraient être livrés début 2022.
2022, c’est l’horizon qui avait été fixé par Nicolas Hulot, l’ancien ministre français de la Transition écologique, pour aboutir à l’homologation d’un train à hydrogène. C’est aussi la date retenue pour les premières circulations de trains à l’hydrogène par le député Benoît Simian (LREM, Gironde), dans le rapport parlementaire qu’il a remis fin 2018 au gouvernement d’Edouard Philippe, sur « le verdissement du parc ferroviaire ».
Affirmant que les trains ne peuvent « se tenir à l’écart de la nécessité de s’inscrire dans la neutralité carbone », le parlementaire propose que l’État se concentre sur l’hydrogène qui, en outre, permet une plus grande autonomie.
Côté constructeurs, Alstom a présenté en novembre 2018 une version française de son train à hydrogène, en émettant le vœu que les régions s’engagent sur une des commandes afin de tester en grandeur réelle différentes configurations avant de passer à une phase industrielle de grande échelle pour remplacer toutes les locomotives diesel.
Quelle maturité économique ?
Après avoir testé avec succès ses prototypes, puis lancé ses premiers trains avec voyageurs, l’Allemagne fait la démonstration de la viabilité technique de la propulsion à pile à combustible à hydrogène. Mais la maturité de la solution reste à prouver sur le plan économique. Philippe Boucly, le président de l’Association française pour l’hydrogène et les piles à combustible, le reconnaît implicitement quand il affirme que « les technologies de l’hydrogène sont matures même s’il faut encore de la R&D et des innovations pour faire baisser les coûts ».
Alstom va dans le même sens quand il annonce son objectif de produire d’ici à 2020 des trains compétitifs par rapport à leur équivalent diesel. En Allemagne, c’est le land de Basse-Saxe qui a financé les premiers trains à hydrogène. En France, les pouvoirs publics sont aussi attendus pour donner l’impulsion nécessaire. Longtemps réticent face à cette technologie, l’Etat a lancé en juin 2018 un « plan hydrogène » pour amorcer le décollage de la filière. Mais les 100 millions d’euros consacrés à ces projets constitue une enveloppe très modeste au regard de l’engagement allemand qui se chiffre en milliards d’euros.
12/09/2019
