Alors que des trains iLint d'Alstom circulent grâce à de l’hydrogène sur les chemins de fer allemands depuis septembre 2018, les futurs trains à hydrogène français seront différents : des Régiolis hydrogène développés spécifiquement pour le réseau français. Bi-modes, plus puissants et rapides, embarquant moins d'hydrogène mais plus de batteries... Revue de détail avec Yannick Legay, directeur technico-commercial et monsieur Hydrogène du constructeur ferroviaire.

Les deux trains à hydrogène qui circulent en Basse-Saxe (Allemagne) depuis septembre 2018 sont des modèles Coradia iLint d’Alstom. Idem pour les 27 nouveaux commandés en mai dernier par le Land de la Hesse, livrables en 2022. En France, la quinzaine de trains à hydrogène qui devraient investir le réseau ferré prochainement seront d'un nouveau genre : le Coradia polyvalent bi-mode hydrogène (ou Régiolis hydrogène). Alors que les modèles allemands sont monomodes - c’est à dire propulsés uniquement par leurs piles à hydrogène et leurs batteries - les français seront bi-modes : en plus des batteries et des piles à hydrogène, ils seront munis d’un pantographe pour être alimentés par les caténaires lorsqu’ils rencontreront des lignes électrifiées.

Rentabiliser les lignes électrifiées

Les raisons qui expliquent le choix de développer un nouveau train pour le réseau français sont de plusieurs ordres. « Les régions françaises ont demandé aux constructeurs et à la SNCF de développer des trains bi-modes dans l’optique de rentabiliser l’électrification des lignes qui a coûté beaucoup d’argent », justifie Yannick Legay, directeur technico-commercial chez Alstom France. Un autre argument est écologique : « En France, il vaut mieux utiliser l’électricité, qui est décarbonée, quand elle est là, ajoute M. Legay. En Allemagne, des trains monomodes qui circulent grâce à l’hydrogène sur des lignes électrifiées choquent moins dans la mesure où le mix électrique est très carboné. » Enfin, une dernière raison avancée tient à l’harmonisation des procédures de maintenance et à l’accès aux pièces de rechange - les Regiolis étant bien implantés parmi la flotte de trains français.

De plus, les Coradia iLint allemands ne sont pas homologués pour le réseau français, notamment en raison de la signalisation. « Ils ne sont pas du tout compatibles avec le système de signalisation français », déclare Yannick Legay qui précise toutefois que ce point n’a pas été essentiel dans la décision de développer un nouveau train : « Adapter les iLint au réseau français était possible, même si cela aurait eu un coût. »

Conversion du diesel à l’hydrogène

Si les premiers trains à hydrogène français seront des exemplaires neufs, Alstom assure que les Régiolis existants pourront se convertir à l’hydrogène : « Pour mettre en service la première flotte rapidement, il est préférable de commencer sur du neuf pour concevoir le passage des câbles et de la tuyauterie et les logiciels de pilotage, justifie M. Legay. Mais le concept est prévu pour pouvoir transformer les trains diesel existants en trains à hydrogène. » Schématiquement, passer d’un train bi-mode diesel à un train bi-mode à hydrogène consiste à remplacer les moteurs thermiques et les cuves de gasoil par des piles à hydrogène, des batteries et un moyen de stockage de l'hydrogène.

Parce qu’ils sont bi-modes et utiliseront les lignes électrifiées chaque fois que cela sera possible, les trains français emporteront moins d’hydrogène que leurs homologues allemands : 160 kg à 180 kg en France, contre 260 kg en Allemagne. Par rapport aux Coradia iLint, les Régiolis hydrogène seront également plus longs - 76 mètres contre 54 mètres -, plus rapides - 160 km/h contre 140 km/h - et donc munis de piles à hydrogène plus puissantes - 300 kW contre 200 kW. Enfin, les batteries lithium-ion, qui fournissent un apport de puissance lors des accélérations et récupèrent l’énergie au freinage, stockeront plus d’énergie sur les trains français que sur les Coradia iLint : 143 kWh contre 111 kWh.

Une quinzaine de trains en commande

Le site Alstom de Tarbes pilotera les aspects liés à la gestion des paramètres électrotechniques - puissance, énergie, tension. « C'est là que se situe tout notre savoir-faire sur la technologie des trains à hydrogène », précise Yannick Legay. La construction des trains Régiolis hydrogène sera réalisée sur le site intégrateur de Reichshoffen, en Alsace. « Nous démarrerons la fabrication des premiers composants fin 2020, poursuit-il. Les premiers trains devraient circuler fin 2022 ou début 2023 et la mise en service commerciale est prévue en 2024. »

Une première commande portant sur une quinzaine de trains devrait intervenir début 2020. Plusieurs régions ont déjà exprimé leur intérêt, et plus particulièrement l'Occitanie, Auvergne-Rhône-Alpes, le Grand Est et Bourgogne-Franche Comté. Adaptés au réseau, les trains à hydrogène semblent donc bien partis pour investir les chemins de fer français dans les années à venir.