Pourquoi les bus électriques vont se développer dans les centres-villes

Le 17 décembre 2013

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L’électrification des modes de mobilité est irrémédiablement en marche. Les technologies électriques présentent des avantages mais aussi des inconvénients par rapport aux solutions thermiques, les prédisposant à certains usages plutôt qu’à d’autres. Le marché du transport en commun urbain pourrait être un marché de débouché très attractif pour les chaines de traction électriques.

 

Plusieurs raisons à cela :

 

 

Des usages du transport collectif urbain adapté à l’électrique :

  • Des parcours urbains adaptés à l’électrique :
    • Les phases d’arrêts d’un bus sont par nature très fréquentes, à chaque station d’arrêt et compte tenu d’une circulation dense dans les centres villes. La solution thermique a ainsi l’inconvénient d’un rendement énergétique désastreux, le moteur diesel du bus fonctionnant en permanence. L’avantage de la solution électrique est de ne consommer de l’énergie que durant les phases de déplacement du bus.
    • Les phases d’arrêts fréquents du bus nécessitent par ailleurs une dispersion importante d’énergie de freinage, en frottements et en chaleur dans les freins pour un bus thermique, essentiellement en électricité de récupération dans un bus électrique. Cette électricité peut-être ainsi re-stockée dans la batterie augmentant d’autant le rendement de la solution électrique.
    • Des parcours fixes. Circulant sur des parcours fixes avec beaucoup d’arrêts la question de la recharge et de l'autonomie se pose différemment que pour un véhicule particulier. Il est possible d’installer des systèmes de recharge rapide sur le parcours du bus et ainsi limiter les besoins de stockage d’énergie dans les bus.
  • Des taux d’utilisation élevés avec des engins investis pour rouler le plus souvent tous les jours. Le kilométrage moyen annuel d’un bus urbain est de l’ordre de 38 000 km (en moyenne, jusque 50 000 km pour les véhicules récents). Ces usages intensifs permettent plus facilement d’amortir des solutions plus chères à l’achat (coût de la chaine de traction électrique) mais moins cher à l’exploitation (coût de l’énergie).

Les solutions tout électriques ou hybrides de bus urbains devraient ainsi démontrer leur intérêt économique par rapport aux solutions thermiques. A Göteborg en Suède, Volvo a réalisé un premier bilan de l’expérimentation de bus hybrides rechargeables incluant un système de recharge rapide aux stations : la consommation de gasoil a réduit de 80% et au global en tenant compte de la consommation d’électricité, Volvo annonce un gain énergétique de 60% par rapport à un bus diesel, traduction du bien meilleur rendement que nous mentionnons. Au global, durant l’expérimentation le bus fonctionne pour 85% de son temps en mode électrique. Le thermique permet de pallier à la faible autonomie du bus (7 km), notamment pour le retour à l’entrepôt.

Les collectivités montrent un intérêt grandissant pour ces solutions, notamment en anticipant un coût d’usage plus faible à court terme des solutions électriques. Berlin justifie ainsi l’investissement de bus électriques en 2014 : aujourd’hui plus cher en coût d’usage de l’ordre de 17% par rapport au bus diesel (4,1 €/km pour l’électrique, 3,5 €/km pour le diesel selon l’Université Technique de Berlin), Berlin projette une inversion de ce rapport à partir de 2020.

 

Des questions de santé publique que les collectivités ne peuvent plus ignorer

L’impact des transports urbains sur la qualité de l’air n’est désormais plus discuté. Ce qui l’est encore est la manière de réduire cette pollution responsable de pathologies respiratoires et déclarée cancérigène par l’OMS. Les réflexions autour des limitations de circulation en centre-ville des véhicules les plus polluants posent de nombreuses problématiques mais ces restrictions semblent à moyen terme incontournables pour restaurer la qualité de l’air. Parmi les leviers d’action des collectivités, le choix de nouvelles technologies pour les transports collectifs dont ils ont la responsabilité semble évident. Le STIF (Syndicat des Transport d’Ile-de-France) a très récemment validé la fin progressive des bus diesel. A partir de début 2014, le STIF interdit en effet à l’ensemble des opérateurs de transport de son territoire l’acquisition de véhicules 100% diesel et demande l’achat de véhicules hybrides ou GNV. L’objectif pour le STIF est de réduire de 50% les émissions de particules fines d’ici 2016.

 

Une offre des constructeurs en maturation et des expérimentations en cours.

L’offre est en cours de mise au point par plusieurs constructeurs et tend à considérablement s'étoffer avec la mise sur le marché de nombreuses solutions. Quelques exemples parmi d’autres :

  • Bombardier met en service des bus tout électriques à Berlin avec un système de recharge par induction aux stations d'arrêt.
  • Iveco mène un projet avec Michelin, Edf, la Ratp et le CEA sur un bus à batterie et super-capacités ainsi qu'un système de recharge rapide par pantographe.
  • Volvo a mené plusieurs projets au sein de plusieurs grandes villes européennes avec un bus hybride rechargeable dont Göteborg et envisage une fabrication grande série en 2015.
  • Le constructeur Chinois Byd commercialise déjà son bus électrique avec sa propre technologie de batterie. L’aéroport d’Amsterdam en a commandé 35 exemplaires. Le constructeur recherche une implantation industrielle en Europe pour fournir le marché européen qu’il juge prometteur.
  • Bolloré propose avec Gruau son micro-bus également tout électrique.

 

Dans un contexte de forte demande de transport en commun en réponse à l’accroissement du coût d’usage automobile, les opérateurs de transport en commun vont devoir investir dans leur parc de véhicules. Face à l’impératif pour les collectivités d’apporter des réponses concrètes à la pollution de l’air, à des solutions démontrant un intérêt économique, ces investissements devraient faire entrer massivement ces nouvelles motorisations électriques et hybrides rechargeables.

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