Les géants français Plastic Omnium et Alstom s'associent pour développer le train à hydrogène

Thibaut Keutchayan

27 septembre 2021 à 13h45

Des trains régionaux à hydrogène pourraient circuler en France et en Italie dès 2022. © SNCF

Deux sociétés françaises, Alstom et Plastic Omnium, annoncent, dans un communiqué, un partenariat afin de poursuivre le développement des trains à hydrogène dans une optique durable.

L'objectif des deux firmes françaises est de commercialiser des trains régionaux circulant avec des piles à hydrogène dès 2022, en France et en Italie. La SNCF a d'ores et déjà commandé 14 rames Régiolis pour 2024.

Des trains à hydrogène pour remplacer les moteurs diesels

L'impact carbone des transports est régulièrement pointé du doigt, et si celui du train tend, de manière globale, à être meilleur que d'autres moyens employés, la persistance de lignes non-électrifiées continue de freiner l'amélioration du bilan carbone dans ce secteur. Dans cette perspective, Alstom, géant français du ferroviaire, et Plastic Omnium, colosse tricolore du système de stockage à hydrogène embarqué, annoncent officiellement une collaboration.

L'objectif ? Mettre au point des trains régionaux fonctionnant grâce à des piles à hydrogène. Cela permettrait ainsi de réduire l'impact des trains fonctionnant encore avec des moteurs diesels, alors que les trains à hydrogène pourraient être commercialisés dès 2022 selon les deux firmes, les phases de développement ayant été achevées.

Un partenariat d'avenir

Thierry Best, directeur commercial d'Alstom, détaille ainsi l'enjeu autour de ce partenariat :

« L’émergence d'un écosystème hydrogène solide est cruciale pour faire des trains à hydrogène une solution alternative zéro émission pour le transport ferroviaire régional. L’alliance entre le savoir-faire de Plastic Omnium dans les solutions de stockage d’hydrogène et notre savoir-faire dans les trains à hydrogène constitue, à cet égard, une étape importante pour créer une chaîne de valeur robuste et innovante dans le ferroviaire hydrogène ».

La SNCF s'est déjà positionnée pour acquérir 14 trains régionaux pour les régions Auvergne-Rhône-Alpes, Bourgogne-Franche Comté, Grand Est et Occitanie. Un contrat à 231 millions d'euros a été signé, avec une entrée en service dès 2024.

Sources : SNCF, Plastic Omnium

Thibaut Keutchayan

Je m'intéresse notamment aux problématiques liant nouvelles technologies et politique tout en m'ouvrant à l'immense diversité des sujets que propose le monde de la tech' quand je ne suis pas en train...

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Commentaires (29)

Thamien

Ce train a comme un avant-goût de Concorde… Aucune chance d’être efficient et rentable mais on fonce! Aucun doute qu’il va y avoir bousculade les jours d’inauguration pour être sur les photos qui feront les unes de la presse.

stratos

Ok, sauf que l’hydrogène il y a toujours une possibilité améliorer la production, alors que le diesel on n’améliora pas le process, toujours des rejets de polluant durant sa combustion et le diesel n’apparait pas par magie non plus c’est polluant de le produire. Ensuite l’électrification peut être compliquée dans certains pays, et préfère même encore commander du diesel type Australie et d’autres. Sur des distances immenses avec des grandes zones désertique difficile daller entretenir le petit caténaire. Et pas mal d’autres problèmes d’exploitations

Glass

Il est intéressant de voir que la France dispose d’acteurs majeurs pour maîtriser l’ensemble de la filière hydrogène, de la production (Air Liquide) au stockage (Plastic Omnium) jusqu’aux moyen de transports (Alstom). L’Etat doit soutenir cette filière pour se positionner comme un acteur de classe mondiale.

fifi58

On peut espérer, mais gagner un coefficient 10 ou 20 dans un rendement énergétique, cela ne s’est jamais vu. D’autant que, contrairement à ce que laisse entendre le directeur commercial (déjà caractéristique que ce ne soit pas un directeur technique ou du développement…), ce n’est pas une technique nouvelle. En plus, le problème n’est pas là où ils annoncent travailler, c’est-à-dire l’utilisation de l’hydrogène dans un train, mais en amont, dans la production de l’hydrogène à partir d’une énergie primaire ! L’hydrogène n’est pas une énergie au sens habituel car il n’est pas « disponible » naturellement pour un usage énergétique, même s’il est disponible en grande quantité sur terre. Il faut le « produire », c’est-à-dire l’isoler et le traiter pour permettre son stockage sous une forme utilisable (actuellement, en le comprimant fortement). D’où le rendement déplorable de la chaine complète, je le répète, en amont de cette annonce.

leulapin

Aucune chance d’être efficient? Vous avez une quelconque compétence pour l’affirmer face à l’ingénierie de groupes industriels de premiers plan ou c’est un bon doigt mouillé de la Thamien International Statistics Corporation? Vous vous sentez seul et avez besoin d’exister sur internet? Ce ne serait pas plus sympa sur OVS?

leulapin

On peut supposer que ce type de filière est visé comme filière d’avenir : Vendée : le premier site de production d'hydrogène vert en construction à Bouin | Les Echos. Après à raison ou à tort… tant que leur usine ne produit pas on n’a pas les métriques permettant de comparer avec d’autres énergies. Et vu le niveau d’électrification des lignes en France on peut supposer que les piles à hydrogène seront uniquement là pour prendre le relais de l’électricité de réseau pour les portions où tirer des lignes électriques est compliqué ou peu rentable (et typiquement les régions de montagne où les trains hydrogène sont pressentis d’après l’article correspondent à ça).

Thamien

J’ai seulement la compétence de comprendre quelques règles simples de physique et par rapport à « l’ingénierie de groupes industriels de premier plan » (marseillaise!), je n’ai aucun intérêt financier dans ce domaine… Une étude publique: JRC Publications Repository - WELL-TO-WHEELS Report version 4.a : JEC WELL-TO-WHEELS ANALYSIS (europa.eu) Je ne me sens pas seul mais comme je paye des impôts (ce dont je me réjouis) et que je fais confiance aux gens du GIEC, je préférerai que l’argent public serve à autre chose qu’à rémunérer les actionnaires d’Air Liquide, Alstom & co. Parce qu’à la fin on sait qui passera à la caisse…

leulapin

2014 votre étude… Citation Developments in fuel cell system, tank and vehicle technologies will allow fuel-cell vehicles to become more efficient in the 2020+ timeframe and increase their efficiency advantage over conventional vehicles. Citation Hydrogen from non-fossil sources (biomass, wind, nuclear) offers low overall GHG emissions. Les Echos – 24 Nov 20 Vendée : le premier site de production d'hydrogène vert en construction... Aux pieds des éoliennes de Bouin, Lhyfe a engagé les travaux du premier site de production d'hydrogène vert à l'échelle industrielle. La livraison du chantier est prévue au printemps 2021. Le projet s'inscrit dans l'ambition des Pays de la Loire... Donc rien n’y contredit la pertinence de l’hydrogène tel qu’il s’annonce dans les années à venir (énergie tampon/stockage de l’éolien). Après à voir si c’est efficient comme vous dites mais partir sur de la corruption sur ce sujet en se basant sur des données hors d’âge et hors de l’état de l’art du sujet me semble spécieux. (un peut d’enthousiasme que diable!) (et pour le coup ce sont mes impôts qui paient ce prototype industriel plus que les vôtres, sauf si vous êtes ligérien )

Thamien

Le problème c’est que les lois de la physique ne se révisent pas… Celles vraies il y 100 ans le reste. L’hydrogène ne m’enthousiasme pas du tout car il est tout sauf efficient!!! C’est un miroir aux alouettes qui sert à nous faire croire que nous ne serons pas obligés de changer nos habitudes pour faire face aux défis de demain…

leulapin

Prendre le train c’est déjà changer ses habitudes en France, pays routier… Pour le reste l’étude que vous citez n’indique pas spécialement de gouffre énergétique à utiliser de la pile à combustible dont le principal défaut est de nécessiter du carburant sous pression, pas son rendement (plutôt bon de ce que j’en connais…) A quelle loi de la physique pensez vous?

stratos

il y a déjà des gens qui y a travail, des solutions qui existent, le problème est forcément le cout au début, tout comme le platine dans la pile certain commence à réussir à le retirer, le stockage avec des galettes donc pas sous pression,… Le bon vieux moteur thermique a c’est tout début était également très cher, plus ca se popularise, plus les couts seront moindres Et il y a également quelque chose d’important, c’est l’indépendance énergétique. Car pas de gaz à grande échelle en Europe, le nucléaire on a les mines en Afrique, le pétrole les politiques se couche devant les petits pays producteur (même si on en aura toujours besoin pour fabriquer plein de chose)

zoup01

La seule vraie solution rationnelle ,fiable et efficiente, c’est l’électrification… Les suisses l’ont fait, il faut s’en inspirer…

Thamien

A quelle loi de la physique pensez vous? Sa densité, son agressivité à l’égard des matériaux, le rendement énergétique de sa production… Je ne parle pas de son caractère explosif,. D’ailleurs je serais curieux de voir une vanne de sécurité se déclencher sur une installation hydrogène en cas d’incendie. (mon ancien véhicule GPL s’étant consumé devant chez moi avec production d’un torchère de 8 m de haut…) J’ai repris le travail d’un universitaire sur l’analyse de la commission européenne en ajoutant l’hydrogène produit avec de l’électricité d’origine fossile et de l’hydrogène produit par vaporeformage/oxydation partielle/gazéification représentant 95% de la production actuelle:H21004×846 120 KB

leulapin

L’Ademe fournit des normes de sécurité sur toute la filière. Je n’ai pas la compétence pour évaluer si elles sont suffisantes mais ça semble prendre en compte la plus grande volatilité et inflamabilité de l’hydrogène. ademe.fr guide-securite-h2-vehicules-station-service-8506.pdf 4.12 MB Quant à votre graphique il indique que hors utilisation de véhicules électriques en smart grid l’hydrogène issu du renouvelable est une des meilleures énegies (30% mieux que le pétrole) en termes d’efficience. Du coup j’ai du mal comprendre, je m’explique mal vos doutes sur la technologie

Thamien

Il faut ~2.5 fois plus de kWh d’électricité pour rouler à l’H2 par rapport aux batteries lithium mais çà reste correct en terme d’efficience??? Et ~3 fois par rapport à l’installation de caténaires… Je me trouve très très généreux avec le rendement des techniques polluantes (type vaporeformage) qui représentent 95% de la production actuelle d’H2… Même une STEP (centrale de pompage/turbinage) à un rendement de 75-85%… Il semblerait qu’un lobby pousse la filière hydrogène en France pour le rendre plus « rose »…

Maspriborintorg

Si les cellules d’électrolyse sont conçue pour fonctionner à 400 bars, Ile ne faudra qu’une pompe à piston pour l’alimentation en eau et l’hydrogène produit sera à 400 bars. Un refroidissement suivi d’une détente à 300 bars fera baisser l’humidité relative au dessous de la saturation. Donc il n’y a pas besoin de compression de l’hydrogène gazeux. Mais la voie chimique de cracking du gaz naturel en hydrogène et carbone a un rendement bien plus grand, la production mondiale d’hydrogène à partir du gaz naturel est actuellement de 78 millions de tonnes par an et est utilisé pour la synthèse de l’ammoniac (gaz) qui sert à fabriquer des engrais (nitrate d’ammonium). Dans l’usine où j’ai travaillé pendant 35 ans comme ingénieur de procédé, l’électrolyse est utilisée pour obtenir à partir de saumure (sel dans l’eau) du chlore, de l’hydroxyde de sodium et comme sous-produit de l’hydrogène qui par combustion avec le chlore produit de l’acide chlorhydrique. L’excès d’hydrogène était comprimé pour remplir des trailers (remorque avec 3 cylindres tractés par semi-remorque pour fournir aux entreprises comme Carbagaz, Pangaz ou Air Liquide l’hydrogène qui sera conditionné dans les cylindre de gaz comprimés. L’excès d’hydrogène produit, faute d’utilisation est rejetée dans l’atmosphère à raison de 50000 m³/jour. Mais il y a une source naturelle d’hydrogène qui n’est pas encore exploitée, c’est celui produit par la réaction de l’eau emprisonnée dans les roches en subduction dans la croûte terrestre par oxydation des roches dans le magma et dont l’hydrogène de cette eau s’échappe vers la surface. La quantité est gigantesque et concentrée dans des failles exploitables.

nelectron

Plastic Omnium est habitué à faire des poubelles…

pecore

Félicitation pour tes réponses posées et documentées et pour avoir donné magistralement tort à ceux qui t’accusaient de parler sans savoir. Concernant le choix de l’hydrogène, dont il est clair qu’il n’est pas le plus efficient, peut être n’a t’on pas le choix à l’heure actuelle pour remplacer le diesel. Même si une batterie au lithium est plus efficiente, quelle quantité de batterie faudrait il pour faire rouler un train plusieurs heures ? Est ce que c’est même possible et si oui le cout ne serait il pas prohibitif ? Également, quelle durée de chargement faudrait il prévoir pour un tel système ? Le système de l’hydrogène est assurément très imparfait mais il est possiblement le seul viable pour faire rouler des trains zéro émission sans caténaire au jour d’aujourd’hui.

Thamien

Merci pour ton commentaire. Notre avenir risque de reposer sur pas mal de compromis sans parler de la fameuse résilience! Un compromis batteries/caténaires semble séduisant. Cela n’a rien de novateur des bus/tramways fonctionnent déjà comme cela… Voir à Nantes, le système ABB Efficacité énergétique dans les transports — Wikipédia (wikipedia.org) Pour cela prenons le chiffre de 10kWh/km pour un train de 100 passagers (ce chiffres n’est pas terrible car les trains hormis ceux à grande vitesse ont un Cx de boite à chaussure…) Prenons 500kWh de batteries (moins de 250K€) pour parcourir 25km-40km. En gare (3 min d’arrêt soit 0.05h). Soit une puissance max de charge nécessaire 10000kW (10MW) avec une caténaire de 25kV, cela nous donne une intensité de 400A… Et rien n’empêche de mettre quelques caténaires dans les montées/descentes… Evidement des arrêts moins distants permettent des arrêts plus courts…

leulapin

Il est évident que les technologies de grid vers batteries sont de loin les moins dispendieuses mais elles nécessitent de produire l’énergie proche du consommateur final et de ne pas avoir de véhicules qui parcourent trop de distance, ce qui n’est donc pas possible comme technologie pour des motrices de train d’où le recours au gazoil actuellement (toutes les lignes ne sont pas intéressantes à « caténairiser », arbres, climat, faible trafic, coût d’installation etc.). Gazoil qui pourrait avantageusement devenir hydrogène en gagnant en efficience si c’est de l’hydrogène issu de sources renouvelables comme ça a l’air de se dessiner. C’est uniquement dans ce cas d’usage là que je parlais d’efficience, il n’est pas question de faire des tgv à l’hydrogène ou de généraliser l’hydrogène issu du charbon je pense (en tous cas pour la France). Comme l’indique votre graphique ce serait polluant et un sacré gâchis. Je ne crois pas trop à un lobby de l’hydrogène, pour faire du lobbying il faut beaucoup d’argent et hors air liquide qui fournirait l’oxygène, aucun acteur de la fillière ne me semble dans ce cas de figure. Je pense qu’à l’instar du TGV on fait supporter à la sncf une partie des coûts de r&d d’une technologie prometteuse en lui faisant commander des quasi prototypes… Les allemands et autrichiens en ont déjà commandé il y a quasi 10ans essuyant les plâtres, ça ferait un drôle de lobby qui marcherait mieux à l’étranger qu’en France leparisien.fr – 17 Sep 18 Allemagne : le premier train à hydrogène entre en exploitation Ce mode de propulsion, mis en service dans la région de Hambourg, pourrait être la solution d’avenir pour remplacer les anciennes locomotive

Thamien

Je ne crois pas trop à un lobby de l’hydrogène Les mineurs (X) , Air Liquide, Michelin, Total, EDF, Engie, Areva, Orano, Alstom et les startups de la Start-up Nation: McPhy, Safra, Symbio, Hype, Ataway. Quant aux allemands, c’est différent… Les nombreux méthaniseurs de leurs nombreux élevages intensifs produiraient le gaz à convertir en hydrogène… Tout un programme… Ils ont aussi des éoliennes et là c’est plus louable…

leulapin

atawEy Air liquide et Alstom oui, les autres c’est moins évident (Michelin? Total? par quel mécanisme?) ce n’est pas parce que les X mines y sont en nombre que ça donne une unité à l’ensemble. Alors oui il y a un lobby des électriciens qui gravite autour de l’école des mines historiquement et je veux bien croire qu’ils veuillent développer la motricité basée sur l’électrique mais il y a aussi un lobby du gasoil par ex. (vous citez total… PSA, Renault c’est pas une petite force de frappe en termes d’emploi industriel etc.). Pas certain que ce soit un travail de lobby derrière, juste des technologies qui deviennent matures et prennent une -toute petite pour l’instant- place sur le marché.

pecore

Ce qui marche pour les bus ne marchera pas forcément pour les trains. Qui peux le moins ne peux pas toujours le plus et bus et tramway n’ont pas le même rapport poids/distance parcourue que les trains : le rechargement prendrait beaucoup plus longtemps et le cout d’installation des lignes pour relier les caténaires sur des grandes distances risque aussi de diminuer l’intérêt économique de la chose. Mais indépendamment de ces considérations techniques, il semble que ce projet ait pour ambition de rester franco-français, ce qui s’inscrit dans la volonté de réindustrialisation et de réappropriation des chaines de production que notre pays semble vouloir mettre en œuvre. Or passer par des batteries rendrait ce projet dépendant des pays producteurs de terres rares.

Thamien

Une techno « pile à combustible » consommerait moins de terres rares qu’une techno « batterie lithium »??? Le lithium et le cuivre ne sont pas issus de terres rares…(le cobalt non plus…) Dans les 2 cas il faut bien produire le moteur de propulsion et son « variateur »… Ton point de vue est étonnant car notre société accepterait que certains se déplacent en véhicule particulier avec 50kWh/personne (ou plus) de batterie mais elle n’accepterait pas qu’une capacité (extrêmement) moindre (et mutualisée) soit accordée à un voyageur empruntant un transport en commun??? En espérant te faire réfléchir… Est ce que le nucléaire nous rend moins dépendant d’autre pays??? Matières premières critiques | Minéralinfo (mineralinfo.fr) En top 2 des métaux critiques, on retrouve 2 métaux indispensables à l 'industrie nucléaire: zirconium (Zr) et tungsten (W)…

pecore

Je ne parlais que pour ce projet précis, celui de l’article, pas pour tout notre modèle de société dans son entier. Ce serait partir un peu trop loin. Quant à la consommation de terre rare dans la production de piles à combustible, oui j’aurai pensé qu’il en fallait moins que pour doter un train de batteries au lithium capables de lui donner une autonomie de plusieurs dizaines de km. Mais j’avoue que c’est une estimation à la grosse louche et qui peut être erronées.

wackyseb

Voilà LA solution : train électrique mais sans caténaire. Ça existe déjà, c’est fiable et ça peux aller très vite, bien plus que nos trains actuels. urba2000.com actes_de_yang_ying.pdf 414.41 KB

Jean-Charles_Bossard

Herbert Diess, l’actuel PDG de Volkswagen, et Elon Musk semblent d’accord pour dire que la voiture à hydrogène n’est pas crédible et peu utile. Sur Twitter, Diess a commencé par déclarer : “Il a été prouvé que la voiture à hydrogène n’apporte pas de réponse aux problèmes climatiques des transports”. Ce à quoi Elon Musk n’a pas tardé à répondre : “Diess a raison. L’hydrogène est une forme incroyablement stupide de stockage d’énergie pour les voitures, tout juste bonne pour un étage supérieur de fusée.”

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