Alstom freine sur l’hydrogène

Est-ce réellement une surprise ? Alstom suspend ses activités de sa filiale chargée du développement d’une pile à combustible alimentée en hydrogène, annonçant néanmoins honorer les engagements en cours, notamment pour les 12 Régiolis commandés par 4 Régions ainsi que 14 Coradia Stream pour les Ferrovie Nord Milano : Alstom fournira à CAF les équipements de la chaîne de traction. La filiale Alstom Hydrogène voit ses débouchés notoirement insuffisants, tandis que l’Etat, en quête d’économies, a supprimé le chapitre ferroviaire – et les subventions associées – dans la stratégie nationale sur l’hydrogène.

La pile à combustible alimentée en hydrogène a d’abord été critiquée par son rendement énergétique très médiocre : pour 1 kW à la roue, il faut produire 3 kW, contre 1,1 kW avec une traction électrique par caténaire et 1,25 kW une batterie. Viennent ensuite les conditions de production de l’hydrogène, aujourd’hui plutôt « gris » que « vert », et naturellement son coût.

Autre critique, les performances et l’autonomie. Si Stadler a réussi à faire rouler un Flirt H² sur plus de 2000 km, encore faut-il préciser qu’il circulait à allure modérée et sur profil facile dans des conditions non représentatives de l’exploitation quotidienne. L’autonomie réelle oscille entre 400 et 600 km, ce qui suppose une utilisation en mixité avec une alimentation électrique conventionnelle par caténaire, ou un passage plus fréquent au dépôt pour le ravitaillement. Les simulations effectuées sur des parcours plus difficiles ont démontré les limites de la solution, par exemple en France sur Lyon – Clermont-Ferrand dans la rampe des Sauvages, avec une vitesse au sommet – et sur rail sec – très inférieure à celle des X4630. Pas très glorieux…

En Italie, les FNM préparent l’arrivée de Coradia Stream avec une autonomie accrue, au prix d’une rame de 4 caisses avec voyageurs et d’une cinquième en position centrale, faisant fonction de tender concentrant les piles à combustible et batteries pour augmenter l’autonomie, avec une longueur perdue pour les voyageurs d’environ 15 m.

Pour la France, 12 Régiolis ont été commandées par 4 Régions, dont l’un effectue ses premiers essais depuis l’automne sur l’anneau de Velim en République Tchèque. Ces rames revêtent un caractère expérimental, mais dont le débouché demeure malgré tout incertain, contrairement au surcoût par rapport à une rame classique.

En conclusion, à ce stade, la solution technique manque encore de maturité technique, de performance, dépend d’une filière de production d’hydrogène et de batteries peu vertueuse, et se révèle beaucoup plus onéreuse que d’autres solutions de décarbonation ferroviaire.

Pour la moyenne puissance, pour des trains automoteurs voyageurs, les batteries tirées dans leur développement par le monde automobile semblent représenter la solution la plus prometteuse, pour les générations futures de matériels roulants. Elle devrait l’être aussi pour les trains de travaux et les manœuvres, où les vitesses et donc les puissances en jeu sont relativement faibles. L’usage de la batterie évite le fonctionnement au ralenti ou dans une mauvaise plage de rendement des moteurs Diesel.

Pour le fret, on note l’arrivée d’une nouvelle version de la locomotive Euro 9000 de Stadler, commandée à 200 exemplaires par Nexrail. Elles sont électriques, soit par caténaire, soit une batterie de 636 kW.h (puissance développée : 1200 kW), soit 6 fois la puissance des meilleures batteries automobiles, utilisée soit pour des parcours – limités – en autonomie, soit pour écrêter la sollicitation à la caténaire. Cependant, pour les fortes puissances sur de longs parcours pour les trains de marchandises, où il faut disposer d’une quantité d’énergie importante sur de longs parcours, l’hydrogène pourrait faire partie du panel des énergies ou vecteurs d’énergie possibles, mais en tant que carburant dans les moteurs à explosion, comme plusieurs industriels y travaillent actuellement. Reste à en déterminer le coût. En attendant, biocarburants voire biométhane peuvent constituer des paliers de réduction significative des émissions polluantes.

L’hydrogène perce timidement dans les transports urbains et interurbains : sur les autobus et autocars, le niveau de performance visé est bien moindre qu’en train, ce qui rend la pile à combustible un peu plus adaptée. Cependant, le coût de cette solution et la dépendance à un schéma de production et de distribution d’hydrogène posent aussi question, tout comme évidemment la déperdition d’énergie.

Quai numéro 2 reviendra prochainement sur la stratégie de décarbonation, présentant de notables analogies entre les réseaux urbains et le secteur ferroviaire.