Les Régions Auvergne-Rhône-Alpes, Hauts-de-France, Nouvelle-Aquitaine, Occitanie Pyrénées-Méditerranée et Provence-Alpes-Côte d’Azur sont associées à SNCF Voyageurs et Alstom depuis 2021 dans un projet d’expérimentation de trains à batteries afin de contribuer à diminuer les émissions de CO2 sur les lignes non-électrifiées. Cinq rames bi-modes doivent ainsi être modifiées en remplaçant leurs moteurs diesel par des batteries, afin de devenir 100 % électriques. La première rame TER confiée par la Région Nouvelle-Aquitaine est sortie de l’usine Alstom de Crespin (59) durant l’été et vient d’entamer ses essais dynamiques.
Le projet de train à batteries consiste à transformer des rames bi-modes électrique-thermique construites au début des années 2000 pour les rendre 100 % électriques en remplaçant les éléments thermiques par des batteries au lithium rechargeables pour disposer jusqu’à 80km d’autonomie.
Cette opération hautement complexe – nécessitant de respecter les spécifications du train existant (masse et volume, modification des anciens logiciels…) – est une première en Europe.
Lancée en 2021, la première commande porte sur cinq rames dont certaines comptent déjà près de 20 ans de circulation sur les réseaux des cinq Régions partenaires. Désormais dotées d’un nouveau système de traction plus propre et respectueux de l’environnement, elles seront remises en service commercial pour circuler sur des lignes électrifiées et non-électrifiées pour 20 années supplémentaires.
L’objectif consiste donc à diminuer les émissions de polluants ainsi que de gaz à effet de serre, avec une solution permettant de traiter le parc bi-mode existant, sans investir lourdement dans des travaux d’électrification du réseau ferroviaire. En effet, seules quelques sections seront électrifiées sur des secteurs judicieusement choisis pour que les trains puissent se recharger par leurs pantographes.
Le nouveau train bi-mode caténaire-batteries fait partie des solutions les plus performantes en termes de décarbonation puisqu’il devrait permettre de réduire jusqu’à 85% des émissions de CO2 par rapport à un train diesel.
Une première mise au point réussie
Une phase de mise au point statique et dynamique jusqu’à 60 km/h s’est déroulée durant l’été sur le site Alstom Crespin (59) pour vérifier le fonctionnement du train et tester son mode de traction à batteries. Les premiers tours de roue montrent le bon fonctionnement du système de déchargement et de chargement des batteries.
Les tests se poursuivent désormais au Centre d’essais ferroviaires de Bar-le-Duc (55) avec les essais de validation et de certification jusqu’à 160 km/h. Les nouveaux modes de traction du train seront testés afin de valider les différents modèles de simulation de parcours dans des conditions d’exploitation identiques à celles du service commercial.
Quatre autres rames doivent encore être transformées dans le cadre du projet. Celle de la Région Sud est en cours de modification depuis le mois de juin et suivra le même protocole d’essais que celle de Nouvelle-Aquitaine. Les trois autres rames, qui appartiennent aux Régions Hauts-de-France, Occitanie et Auvergne-Rhône-Alpes, seront traitées entre mi-2024 et début 2025.
Un budget de plus de 40 millions d’euros pour 5 rames
La dernière phase d’essais sur le réseau ferré national (RFN) est programmée en décembre 2023 et janvier 2024. Ces essais doivent apporter la preuve de la compatibilité avec les infrastructures existantes.
Ils permettront à SNCF Voyageurs de finaliser le dossier d’admission qui sera présenté à l’Etablissement Public de Sécurité Ferroviaire (EPSF) en vue de l’obtention des autorisations nécessaires à son exploitation commerciale. A noter que la rame TER à batteries de la Région Sud, en cours de modification dans l’usine de Crespin, rejoindra Bar-le-Duc en février 2024 pour tester les conditions d’exploitation lorsque deux rames sont accouplées. L’année 2024 sera aussi mise à profit par SNCF Voyageurs pour préparer la mise en opération des rames sur les différents territoires (plan de circulation, formation des personnels, ...).
L’objectif est que ce nouveau modèle de train régional du modèle « AGC batteries » soit autorisé à entrer en service commercial à partir de décembre 2024 dans les Régions partenaires, durant une première période expérimentale permettant d’envisager une phase de déploiement de cette technologie à plus grande échelle.
Le budget global de l’opération avec la présérie de cinq rames s’élève à 40,2 millions d’euros cofinancés par les partenaires comme suit : chaque Région à hauteur de 5,74 millions d’euros, Alstom apportant 5,5 millions d’euros et SNCF 6 millions d’euros.
Décarbonation des trains régionaux : une palette de solutions
Associé aux Régions qui sont gestionnaires des trains régionaux, SNCF Voyageurs TER développe plusieurs solutions alternatives au diesel, durables et adaptées aux besoins de chaque territoire. L’ambition : pouvoir se passer totalement de combustible fossile d’ici 2035.
Le projet train à batteries mais également ceux du train hybride et du train à hydrogène font partie des solutions étudiées. A court terme, les biocarburants constituent un bon trait d’union en attendant que les nouvelles technologies ferroviaires plus décarbonées à batteries ou hydrogène soient déployées à grande échelle. La 1ère expérimentation en Europe d’un train en service commercial circulant au biocarburant B100 a été lancée dès 2021 avec la Région Normandie sur la ligne Paris-Granville.
Aujourd’hui le parc de rames régionales en France est composé à 52 % de matériels électriques, 26 % de matériels diesel et 22 % de matériels bi-modes (électrique-thermique).
Christophe FANICHET, Président Directeur Général de SNCF Voyageurs « Avec les essais du TER à batteries, nous franchissons une grande étape vers le zéro émission de CO2 pour les trains régionaux. Le train est déjà la solution de mobilité la plus écologique, mais nous voulons avec les Régions aller plus loin en réussissant en effet la sortie du diesel. L’innovation nous offre pour cela de nouvelles solutions pour y parvenir et le TER à batteries en est une excellente démonstration : utile pour la planète et utile pour les territoires ».
Jean-Baptiste EYMEOUD, Président d’Alstom France « La décarbonation de la mobilité est au cœur de la stratégie d’Alstom, et la solution batteries vient compléter notre palette de solutions disponibles, avec l’hydrogène et l’hybridation, pour diminuer les émissions de gaz à effet de serre de la mobilité. À ce titre, nous sommes fiers de pouvoir présenter le premier TER à batteries, développé en collaboration avec SNCF Voyageurs et avec le concours des cinq Régions partenaires ».
