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Les systèmes de batteries pour accompagner le verdissement du paysage ferroviaire

 

La batterie au service de l’environnement, du confort et des finances publiques

La transition énergétique s’accélère sur les marchés du transport. Après l’électrification des bus en Chine et en Europe, les applications ferroviaires emboitent le pas et amorcent le passage vers une transition énergétique durable. En Asie et maintenance en Europe, de nombreux projets sont en cours à la fois pour le transport des passagers mais également pour les opérations de maintenance.

 

Les batteries jouent un rôle dominant dans l’exploitation de ces nouveaux trains aux énergies hybrides. La solution autonome apportée par l'intégration de systèmes de batteries lithium-ion permet non seulement une traction plus propre, avec des réduction d’émissions significatives mais également d'assurer une continuité de service et de confort à bord pour les passagers et le personnel en service lorsque le train est à quai et qu'il n'est pas relié à l'énergie électrique des caténaires : climatisation / ventilation, ouverture des portes ou encore maintien au froid des frigos dans les voitures de restauration.

 

Pour les agents de maintenance qui travaillent dehors sur les trains, l'utilisation de batteries offre une amélioration significative de leurs conditions de travail en supprimant la pollution et le bruit générés par les moteurs diesel, notamment dans les tunnels lors des opérations de réparation

 

Choisir des batteries pour équiper les trains permet également à certaines portions de voies de s'affranchir d'infrastructures électriques de type caténaires très coûteuses et complexes à l’installation et à l’entretien. Au-delà des infrastructures, les frais de maintenance sont bien plus avantageux sur des véhicules à énergie propre.

 

Plusieurs combinaisons d’énergies possibles

Les batteries se combinent avec plusieurs sources d’énergie – caténaires électriques, diesel, hydrogène – et présentent des avantages non seulement écologiques mais aussi économiques et de confort pour les passagers et les agents de maintenance.

  • Batteries + hydrogène

Les batteries sont indissociables des solutions de traction à l’hydrogène. La pile à combustible transforme l’hydrogène pour alimenter les batteries. Celles-ci permettent alors de réguler l’activité en stockant l’énergie lorsque la pile à combustible fournit un surplus et le restitue dans le cas inverse.

>> Un transport plus propre et moins coûteux, limitant l’utilisation d’infrastructures électriques.

 

  • Batteries + diesel

Les batteries sont le moyen le plus économique pour verdir les trains diesel actuels. La batterie prend le relai sur le moteur thermique diesel permettant ainsi de réduire les émissions de CO², notamment en gare, pour plus de confort du personnel de gare et des voyageurs.

L'énergie est récupérée puis stockée lors du freinage. Elle est ensuite réutilisée pendant les phases de traction sur de courtes distance (sortie de gare ou roulage jusqu'au dépôt). En cas de rupture de l’alimentation principale, la batterie assure le confort et la sécurité des voyageurs (éclairage, commande des portes, ventilation, systèmes de communication, etc.)

>> Un transport plus propre et moins coûteux, limitant l’utilisation d’infrastructures électriques.

 

  • Batteries + caténaires

L’installation de caténaires peut être très coûteuse et complexe (du simple au décuple qu’il s’agisse d’une voie dite classique ou d’une voie dans un tunnel). L’intégration de batteries permet alors une solution plus simple et plus économique pour étendre le réseau. L'énergie délivrée par les batteries prend le relais sur des portions de rames non équipées de caténaires et donc d'électricité.

>> Un transport 0 émission moins coûteux (réduction des coûts d'investissement et de maintenance sur les infrastructures) et sans altérer le paysage naturel.

 

Note
Pour la maintenance sur voie, une offre 100% électrique se met en place afin d’améliorer les conditions de travail des techniciens de maintenance : moins d’émission de CO² et moins de bruit ; des évolutions très appréciées dans les espaces confinés de type tunnels. Des constructeurs tels que SOCOFER développent leurs offres sur ce créneau ; la RTM a déjà passé commande de draisines pour le métro de Marseille et la maintenance associée.

 

Une filière française de l’électromobilité mobilisée pour le verdissement ferroviaire

Les fabricants de batteries ont désormais une offre technologique mature éprouvée à bord des bus électriques et accompagne maintenant les constructeurs ferroviaires. C’est le cas de Forsee Power, fabricant français de systèmes de batteries intelligents,

 

En effet, le groupe français propose l’offre de batteries la plus complète pour le marché du transport avec 3 gammes : la gamme Zen haute énergie (lithium-ion NMC), la gamme Pulse haute puissance (LTO) ; et la gamme Flex pour un mix équilibré énergie et puissance (NMC). Il accompagne de grands constructeurs français et internationaux.

 

Les batteries sont fabriquées sur le nouveau site industriel de Poitiers, ouvert durant l’été 2018 et qui emploie déjà plus d’une centaine de personnes et en emploiera 300 à l’horizon 2021.

 

SOCOFER, constructeur ferroviaire depuis 1920 a choisi d’intégrer dans ses locomotives les solutions de batteries Flex 7 qui embarqueront150 et 500 kWh d’énergie, et 300 à 1500 kW de puissance. C'est avec ce système que les locomotives de maintenance exploitées par la Régie des Transports Métropolitains à Marseille seront équipées.

 

Alstom de son côté a choisi Forsee Power pour l’hybridation (diesel + batterie) du TER Regiolis. Le projet consiste à remplacer une rame diesel sur deux par des batteries lithium-ion haute puissance qui récupèreront l’énergie de freinage pour la stocker et l’utiliser lors des besoins en gares/ zones denses. De premiers essais avec la batterie haute puissance Pulse (LTO) adaptée au milieu ferroviaire auront lieu en 2020 pour un déploiement l’année suivante. L’objectif est de réduire de 20% sa consommation énergétique.

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Sophie Tricaud

Directrice de la communication et des affaires publiques

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