[Article publié le mercredi 18 octobre 2023 à 17h16, mis à jour le jeudi 19 octobre 2023 à 17h40] Désigné comme champion du transport vert, le train reste tout de même un transport carboné, et la SNCF le sait. L'opérateur ferroviaire s'est donc engagé à réduire son empreinte environnementale, à commencer par arrêter le diesel à l'horizon 2030. Misant sur un « bouquet de solutions » pour assurer la circulation des trains sur les lignes non-électrifiées, il a présenté son futur « TER à batteries » lors des Rencontres nationales du transport public (RNTP) à Clermont-Ferrand, mercredi 18 octobre. Lancé en partenariat avec Alstom et cinq régions (Hauts-de-France, Occitanie, Provence-Alpes-Côte d'Azur, Auvergne-Rhône-Alpes et Nouvelle-Aquitaine), ce projet pourra contribuer à la décarbonation du parc de trains régionaux aux côtés de l'hydrogène et de la pile à combustible, tout en s'épargnant des investissements rédhibitoires pour électrifier le réseau. A condition tout de même que la phase de tests, qui vient d'être engagée, s'avère concluante.

Bien que la France soit plutôt en avance par rapport à ses voisins européens, 40% du réseau ferroviaire n'est pas électrifié. D'où la nécessité de recourir aujourd'hui à des motorisations diesel. « Aujourd'hui, toutes nos lignes ne sont pas électrifiées, et là où ça ne l'est pas, on a des TER bi-modes pantographe (alimenté par une caténaire) et diesel », a expliqué à l'AFP Christophe Fanichet, PDG de SNCF Voyageurs. Logiquement peu mis en avant, le diesel représente encore 26% de l'énergie consommée pour faire fonctionner les trains régionaux en France. Tous types de trains confondus, il représente 13% de l'offre en train.kilomètres pour 50% des émissions de CO2 de la SNCF. La suppression du diesel est donc un enjeu majeur pour la décarbonation de l'opérateur.

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L'objectif de ce projet est donc de transformer des autorails à grande capacité (ACG) bi-mode électrique-diesel actuels, en remplaçant la motorisation thermique par des batteries. Concrètement, lorsque la ligne n'est plus équipée en alimentation électrique, la batterie prend le relais au lieu du moteur diesel. Elle dispose d'une autonomie de 80 km - en fonction de la topographie - et le train peut atteindre une vitesse maximale de 160 km/h. La batterie se recharge dès que le train atteint à nouveau une zone électrifiée sous caténaire ou dans les gares électrifiées peut également récupérer l'énergie du freinage.

Jusqu'à 20% d'économies d'énergie sont attendues grâce à ces modifications, assure la SNCF. « Le TER à batterie permet de réduire de 85% les émissions de CO2 », a précisé Jean-Aimé Mougenot, directeur des TER, mercredi. À l'heure actuelle, 8 voyageurs sur 10 circulent déjà en mode électrifié, d'après la SNCF.

Une solution souple

Le projet a été lancé en 2020 par SNCF Voyageurs avec les régions Hauts-de-France, Occitanie, Provence-Alpes-Côte d'Azur, Auvergne-Rhône-Alpes et Nouvelle-Aquitaine. Il s'agit, dans un premier temps, de transformer des rames existantes pour une expérimentation. « Quelque 38 millions d'euros ont ainsi été investis pour transformer cinq rames autorail à grande capacité [...] remplaçant les deux moteurs diesel par des batteries au lithium », indique la SNCF sur son site internet. Le budget, lui, a été abondé à hauteur de 5,4 millions d'euros par chacune des cinq régions, 6 millions d'euros par la SNCF et 5,5 millions d'euros par Alstom.

Si les essais sont concluants, les montants nécessaires seront bien plus importants. La transformation avec des batteries des trains régionaux thermiques ou bi-modes actuels représente un véritable enjeu industriel, a expliqué Jean-Baptiste Eyméoud, président d'Alstom France. La SNCF et Alstom peuvent s'appuyer sur les 700 rames ACG déjà en circulation sur les réseaux TER. Sur cette flotte, un peu plus de 300 ont déjà été identifiées comme éligibles au projet. « L'idée est que le verdissement peut commencer sur une flotte déjà en circulation », a indiqué Jean-Baptiste Eyméoud. Ce sont des rames « qui ont déjà 15 ou 20 ans » et qui nécessitent donc une importante révision à mi-vie, a-t-il ajouté. L'idée est de coupler cette révision avec la conversion avec des batteries.

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Mais, il faut également une approche ligne par ligne pour voir où le TER à batterie est pertinent, où placer des points de recharge pour assurer la robustesse opérationnelle. Avec l'évolution des batteries, la SNCF espère à terme arriver à une autonomie de 200 kilomètres, ce qui pourra faciliter l'implémentation des TER à batteries sur le réseau. Quant à leur durée de vie, Alstom garantit qu'elle sera de 10 ans. « Ce qui est bien au-delà de l'espérance de vie de batteries type grand public que l'on pourrait par exemple trouver dans un téléphone portable. L'idée est que nous n'ayons pas à remplacer les batteries fréquemment, mais qu'elles perdurent au maximum », indique Jérôme Leroy, maître d'ouvrage chez TER, sur le site de la SNCF.

Le TER à batterie apparaît ainsi comme une solution relativement simple, avec une mise en œuvre rapide pour un investissement limité. A plus long terme, une partie des rames diesel pourront aussi être convertis à l'hydrogène. Luc Laroche, directeur du programme d'innovation du système ferroviaire de la SNCF, voit ainsi les deux tiers de la flotte thermique basculer vers les batteries et un tiers vers l'hydrogène. Ces investissements seront sans commune mesure avec ce que coûterait d'électrifier le réseau, c'est-à-dire entre 1 et 3 millions d'euros par kilomètre.

Mise en circulation fin 2024

Avant d'en arriver là, le TER à batterie va devoir réussir sa phase d'homologation et d'expérimentation comme le rappelle Christophe Fanichet à La Tribune. La première rame, modifiée l'an dernier, vient d'entrer dans sa phase d'essais dynamiques. Les équipes de la SNCF et d'Alstom vont tester les performances des batteries et du train, mais aussi la compatibilité avec l'infrastructure ferroviaire. Les interactions électromagnétiques avec la signalisation ferroviaire seront particulièrement surveillées.

La mise en service commercial doit ensuite avoir lieu fin 2024. Seulement un TER par région concernée sera lancé au départ, avant un élargissement du dispositif si l'expérience est concluante. « Leur circulation est envisagée sur les lignes Lyon-Bourg-en-Bresse, Alincourt-Beauvais-Creil, Bordeaux-Mont de Marsan, Bordeaux-Le Verdon, Bordeaux-Saint Mariens, Nîmes-Le Grau du Roi, Marseille-Aix », liste la SNCF. La décision concernant un déploiement à grande échelle est attendue en 2025.

Outre les trains à batterie, la SNCF a lancé d'autres initiatives pour baisser les émissions de CO2 de ses trains régionaux. À savoir le déploiement de TER hybrides (alimentés par caténaire, moteurs thermiques et de l'énergie stockée dans des batteries), de TER roulant au colza à la place du diesel ou encore de TER à hydrogène (avec une pile à combustible) dont les premiers exemplaires devraient être opérationnels d'ici fin 2025.

(Avec AFP)