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Constellation.

Bus électrique: un marché dynamique et très diversifié

Parmi les constructeurs européens, il y a eu les précoces, comme Solaris ou VDL, qui ont largement participé à l’éclosion du marché des bus électriques. Plus agiles que les mastodontes industriels, ils ont pris position et ont déjà bâti leur image « électromobilité ». Les géants comme MAN, Mercedes ou Scania doivent maintenant faire valoir leur sérieux, leur pérennité et leurs réseaux pour s’installer sur un marché dont les achats sont parfois irrationnels lorsque « le politique » fait passer l’aspect extérieur du véhicule avant les contraintes d’exploitation. Les motorisations électriques desserrent le frein à l’importation qu’est la norme Euro 6 pour les véhicules thermiques. Les arrivées de véhicules étrangers à l’UE s’en trouvent facilitées avec des prétendants parfois exotiques. Résultat, l’offre en bus électriques entre 6 et 25 m est aujourd’hui extrêmement diversifiée. Panorama d’un marché dynamique.

Des dizaines de modèles de bus électriques à batteries (BEV, Battery Electric Vehicle) sont aujourd’hui proposés au marché européen. Outre les constructeurs du vieux continent, ceux venus de Chine, de Russie ou de Turquie frappent à nos portes. Porté par la volonté politique des élus locaux autant que par l’évolution à venir de la réglementation, le marché européen du bus électrique avait des allures d’Eldorado avant le gel de l’économie provoqué par l’épisode Covid-19. Celui-ci va rebattre les cartes et entraîner une reconsidération des investissements. Principal constructeur européen de bus électriques (en parc roulant), Solaris annonçait avant l’effondrement que les bus électriques représenteraient 25 % du marché (en unités) en 2025 et 75 % en 2035. Qu’en sera-t-il effectivement?

Le choix du matériel étant parfois réalisé sur des critères plus politiques et esthétiques que réellement techniques et opérationnels, on constate que tous les acteurs du marché ont leur chance. Les bus électriques russes de Kamaz frappent à la porte de l’UE, en attendant les Kayoola EVS construits en Ouganda par Kiira Motors, ou encore les Dancer Electric Bus conçus en Lituanie par Vëjo projektai et réalisés en partie avec le polytéréphtalate d’éthylène (PET) de bouteilles recyclées. Chacun avance ses arguments!

Concevoir un bus électrique n’a rien d’évident. Bien « qu’il suffise » d’assembler des composants électriques disponibles sur étagère, le résultat n’est pas toujours pleinement satisfaisant. Forts d’une longue expérience, Solaris ou VDL, pour ne citer que ces locomotives du marché, n’en sont pas encore à produire des véhicules parfaits quant à leur comportement dynamique dans les déclivités ou quant à la réduction du niveau sonore à leur bord.

Les difficultés rencontrées pour assurer avec un bus électrique le même niveau de confort qu’avec les meilleurs hybrides expliquent les délais de développement et de mise au point que s’imposent Mercedes et MAN, entre autres. Résultat, l’eCitaro et le Lion’s City E nous arrivent en tant que véhicules aboutis sans dégradation sensible par rapport à ce que les conducteurs et passagers connaissent à bord des meilleurs thermiques.

Les petits et les grands

Savoir quel bus on achète est presque une question secondaire. S’agissant d’un outil de travail qu’il faudra maintenir en service pendant une décennie, le plus important est sans doute de savoir à qui on l’achète. Les acteurs du marché se divisent en deux catégories. On y trouve les fabricants traditionnels de véhicules industriels et des nouveaux entrants, parfois nés avec l’électromobilité. Les premiers apportent un réseau établi à travers l’Europe, des garanties de pérennité et l’assurance que d’importants moyens ont été investis pour la mise au point. En revanche, ils se contentent tous d’électrifier des bases techniques partagées avec les motorisations traditionnelles, ce qui leur interdit des conceptions clivantes. Pour la même raison, l’aspect de leur véhicule reste traditionnel et il n’accède que rarement au « look tramway » qui est fréquemment demandé par les élus. Quant aux nouveaux venus sur le marché du véhicule industriel, ils partent d’une feuille blanche et conçoivent leurs bus autour de la propulsion électrique. Cela leur autorise des conceptions « en rupture », optimisées pour l’électromobilité. C’est notamment le cas chez Ebusco avec une recherche très poussée de l’allègement (Ebusco 3.0) et chez Alstom (Aptis) avec une configuration très originale qui semble faire école puisqu’on la retrouve en réduction sur le Movitas de Tribus, voire sur le Scania NXT.

Il manque à ces constructeurs innovants le réseau SAV et l’image. À propos de l’image, Ebusco se présente volontiers comme une start-up. Cela peut plaire et dégager une image dynamique, mais cela ne constitue pas une garantie de pérennité. Quant au SAV, Alstom entend assurer la satisfaction client en s’associant avec CBM, spécialiste de la pièce détachée pour véhicules de transport en commun. Chez Safra, l’une des originalités réside dans le « pack énergie » qui prend la forme d’une espèce de remorque glissée sous l’arrière du Businova.

En ce qui concerne la durée de vie des véhicules, le marché thermique est habitué à une exploitation pendant une douzaine d’années. Avec les bus électriques, toutes les approches existent. En Chine, BYD livre des bus destinés à rouler sept ans avant remplacement. Alstom s’appuie sur une conception apparentée au monde ferroviaire pour assurer qu’un Aptis est construit pour vingt ans de service. Il est fréquent que le modèle économique inclue un remplacement de la batterie à mi-vie.

Être le premier

Parmi les grands noms du bus, MAN, Mercedes ou Scania ont laissé leur échapper les premiers appels d’offres européens en faveur du bus électrique. Pourquoi? Parce que ces multinationales ne font jamais rien à moitié. Elles respectent des processus industriels, des plans d’investissements ainsi que des programmes de développement et de mise au point rigoureux. Cela nuit évidemment à leur agilité, mais contribue au sérieux de leurs réalisations.

Comparées aux mastodontes du marché, certaines structures industrielles se sont montrées plus réactives. Ayant semble-t-il anticipé le décollage du marché, le constructeur polonais Solaris (repris par l’Espagnol CAF) s’est déjà fait remarquer avec son Urbino 12 Electric qui a décroché le titre de bus européen de l’année 2017 voici quatre ans (jury 2016). En s’appuyant sur ses ventes déjà réalisées, Solaris annonce être le premier constructeur européen de bus électriques puisque plus de 2 200 bus électriques Solaris seraient déjà en service dans plus de 70 villes. VDL a franchi le cap des 500 bus électriques livrés en Europe, essentiellement aux Pays-Bas tandis qu’Irizar fête son centième bus électrique commandé par un réseau français.

Depuis l’entrée en vigueur de la norme Euro 6, Volvo Bus se distingue avec une offre urbaine concentrée sur les motorisations hybrides, hybrides rechargeable et tout électrique avec un downsizing notable des blocs thermiques sur les hybrides. Volvo Bus communique volontiers à propos des ventes cumulées par ces trois motorisations en les confondant sous l’appellation « bus électriques ». Les BEV y sont toutefois minoritaires à ce jour.

Comme Alstom, Bolloré, Ebusco ou Sileo (Bozankaya), BYD a une approche radicale de la transition énergétique en ne proposant que des bus électriques, notamment le bus standard BYD K9 eBus et l’articulé BYD K11 eBus. Comme BYD, Yutong est un constructeur chinois. Toutefois sa gamme urbaine comprend des modèles thermiques en complément de ses bus électriques de 12 m types E12 et U12. Rares en France, les Yutong E12 LF sont en service sur la ligne 10 du réseau strasbourgeois.

Pour pénétrer le marché européen, le constructeur chinois Alfabus (3 000 bus par an) s’est associé avec Basco Bus, spécialiste italien du véhicule d’occasion. Les premières livraisons européennes d’Alfabus Ecity L12 ont eu lieu en novembre 2019 au profit de la ville lombarde de Crémone.

Révision des choix initiaux

Chez Iveco, la priorité a longtemps été accordée au gaz sans anticiper que le marché pouvait basculer massivement en faveur des bus électriques. Iveco Bus tente donc d’internationaliser les ventes d’Heuliez Bus pour disposer d’une offre BEV en complément de ses trolleybus rechargeables en roulant (IMC, in motion charging) équipés par Škoda Electric. Côté camions, Iveco a fait appel à la start-up américaine Nikola afin de mettre prochainement sur le marché des camions fonctionnant sur batteries et à l’hydrogène. Rappelons que les véhicules électriques représentaient déjà 28 % de la production d’Heuliez Bus en 2019. Cette marque sera conservée pour le marché français, mais ses véhicules seront vendus à l’exportation en tant qu’Iveco Bus e-Way. Un Heuliez GX Elec 18 m Linium devient ainsi un Iveco e-Way de 18 m s’il est exporté.

La charge par opportunité depuis une potence munie d’un pantographe inversé (OppCharge) a été défendue par ABB pour les installations fixes, mais aussi par Heuliez, MAN, Solaris et Volvo pour les véhicules. Les premières versions du Volvo 7900 Electric n’étaient proposées qu’avec ce système. Or il est loin de faire l’unanimité et certains cas d’usage se satisfont davantage de la charge au dépôt. Volvo a donc dû adapter son 7900 à la charge lente par prise au dépôt. Dans le même esprit, le Scania Citywide Electrique a débuté en version « charge par opportunité ». Son évolution proche du modèle de série était présente à Busworld 2019.

Maîtriser la cellule

Quand un constructeur déclare fabriquer ses batteries, il se contente le plus souvent de mettre en packs des cellules achetées en Corée ou en Chine. Il y ajoute une couche logicielle afin que les cycles charge-décharge optimisent la durée de vie des packs. Irizar assure ainsi la mise en pack des batteries au sein de sa nouvelle usine e-Mobility.

Alors que la plupart des constructeurs intègrent à leurs bus des batteries fournies par des tierces parties, une poignée de constructeurs se distinguent en étant eux-mêmes fabricants de batteries. C’est le cas de Bolloré qui se singularise en utilisant un électrolyte « gel » (batteries LMP, lithium-métal-polymère) qui apparaît comme un stade intermédiaire avant l’arrivée espérée des électrolytes solides qui permettront un gain notable de densité énergétique. Les batteries LMP de Bolloré ont leurs arguments. Ils ont d’ailleurs convaincu Daimler qui les proposera sur son eCitaro au second semestre 2020 si le programme s’exécute sans retard.

Le constructeur chinois BYD a la particularité notable d’être initialement un fabricant de cellules de batteries lithium-ion. Il n’est devenu constructeur automobile que récemment selon l’échelle de temps européenne. En cela, l’évolution de BYD est l’inverse de celles des constructeurs européens traditionnels qui tentent aujourd’hui de devenir des fabricants de cellules lithium-ion ou de piles à combustible. L’enjeu est majeur.

Avec l’arrivée des véhicules électriques, les constructeurs subissent une évasion de la création de valeur au profit des équipementiers qui leur fournissent moteurs électriques, onduleurs, redresseurs, batteries et auxiliaires électriques. Considérant que la batterie concentre environ le tiers de la valeur d’un véhicule électrique, on comprend que les constructeurs cherchent prioritairement à fabriquer cet organe. Le groupe Volkswagen (MAN, Scania) est fortement engagé dans cette voie. Ce n’est qu’au cours d’une étape ultérieure que les constructeurs reconquerront éventuellement leur statut de motoriste en développant la compétence nécessaire à la production de moteurs électriques.

Alstom et la filiale Alconza d’Irizar ont des savoir-faire reconnus en matière d’électronique de puissance et de fabrication de moteurs électriques. Toutefois, leurs gammes de moteurs électriques dépassent les besoins des bus électriques. Ces deux marques les équipent donc de moteurs acquis auprès de tiers. L’Irizar ieTram de 12 m reçoit ainsi un moteur Siemens. Cette situation paradoxale illustre l’étroitesse du marché et l’impossibilité actuelle de réaliser des économies d’échelle.

Bien que compétents et capables de produire des moteurs de bus électriques, Alstom et Irizar ne peuvent pas se lancer dans cette fabrication en étant compétitifs. On note toutefois que le groupe Irizar est en mesure de fournir non seulement les bus électriques, mais aussi leurs systèmes de charge et de captage du courant ainsi que l’informatique d’exploitation grâce à ses filiales Jema et Datik. Irizar peut donc séduire grâce à une offre « tout-en-un ». Une telle proposition comprend souvent le recours à des solutions techniques propriétaires qui limiteront l’interopérabilité et provoqueront la captivité du client-utilisateur lors des extensions du parc.

Financements post-Covid

Un bus électrique coûte deux ou trois fois plus cher que son équivalent thermique. En raison des contraintes de recharge, maintenir avec des bus électriques les services actuellement assurés avec le matériel thermique oblige à augmenter le parc d’un facteur 1,2 à 1,4 selon les estimations. Il faut ensuite ajouter le coût des postes de charge (au dépôt ou en stations). L’exploitant n’est pas totalement libre de ses choix à propos de l’implantation des systèmes de recharge. La capacité du réseau de distribution électrique a sur ce point un rôle déterminant. En cas de charge au dépôt, notamment s’il est couvert ou souterrain, la protection contre l’incendie est un facteur de coût. Quant à la charge en station (charge par opportunité), elle rend l’exploitation dépendante d’un nombre limité de systèmes de recharge, ce qui l’expose à une interruption ou à une dégradation de service en cas de défaillance d’un point de recharge en ligne. La charge par opportunité apparaît cependant adaptée aux contextes énergivores, lorsque le chauffage ou la climatisation consomment autant que la traction du véhicule.

Certains bus gaz ou hybrides sont plus silencieux que certains bus électriques, notamment pour leurs passagers. Hormis les particules émises par ses freins, ses pneus et la chaussée, le bus électrique évite l’émission de polluants sur son lieu de circulation. Cet unique avantage n’est accessible qu’au prix d’un surcoût qui apparaît comme une chaîne de coefficients multiplicateurs à laquelle il faut ajouter des coûts cachés tels que l’interopérabilité parfois limitée des systèmes de charge, ou les délais de SAV de certains nouveaux acteurs du marché.

Argument politique, le bus électrique est cher. Son prix est-il supportable en contexte post-Covid? Le 4 juin, une croissance négative de – 11 % était estimée pour la France en 2020. Le 9 juin, François Villeroy de Galhau, gouverneur de la Banque de France, annonçait que l’économie française devrait perdre près d’un million d’emplois en 2020. Dans cet environnement économique défavorable et dénué d’un puissant effet de rebond, l’argent public permettra-t-il de concrétiser les projets d’électrification des réseaux urbains? S’il l’est, sa présence n’apparaît pertinente qu’en soutien de l’ensemble des filières impliquées. En effet, on peut attendre de cette manne qu’elle perfuse la production locale de cellules de batterie et accélère la recherche en faveur d’électricité verte. Sur ce dernier point, le grand projet d’avenir est ITER qui nous promet une source d’électricité permanente, inépuisable et sans déchet, au prix d’un défi technologique sans précédent, il est vrai.

Rationalisation en vue

Déjà contraint par l’alimentation et l’installation de ses postes de charge, le bus électrique a maintenant face à lui l’érosion possible des budgets sur lesquels son développement doit s’appuyer. Parallèlement, une nouvelle alternative apparaît avec des diesels Euro 6d fonctionnant de manière irréversible avec le biocarburant B100 (ester méthylique d’huile végétale, « diester » ou « Oleo 100 » du groupe Avril). Actuellement Renault Trucks défend cette option technique et revendique pour elle la vignette Crit’Air 1. Cette demande est fondée puisque l’ED95 donne accès à celle-ci avec des arguments comparables. Elle donnerait accès à l’enceinte parisienne jusqu’en 2030. Ce délai pourrait être mis à profit pour maturer la technique du bus électrique et sa filière industrielle. A ce jour, celle-ci est émiettée en Europe entre de multiples acteurs dont certains ont une approche de start-up. Cette situation est globalement défavorable au TCO et au SAV, donc aux exploitants.

Après l’éclosion de multiples constructeurs sur le marché de l’électromobilité, nous devrions assister à des phénomènes de concentration industrielle en rejouant l’histoire de l’automobile, mais en version électrique. Il y avait plus de 150 constructeurs automobiles français en 1914. Il y en a deux aujourd’hui. Quant à la standardisation, l’histoire de la production électrique et celle de l’informatique nous rappellent que le marché demande une homogénéisation de l’offre afin d’assurer l’interopérabilité.

L’avenir semble donc écrit. Les petits constructeurs de bus électriques qui disposent d’un savoir-faire valorisable seront rachetés par ceux qui en auront les moyens et l’offre se concentrera autour d’un nombre limité de constructeurs. Après l’effet de mode, et après avoir cessé d’être un outil de communication politique, le bus électrique entrera pleinement dans l’économie de marché et devra se montrer compétitif. Pour cela, pas de secret. Les effets de seuil sont implacables et la réduction des coûts s’appuie sur la mutualisation des organes et la massification de la production. La rationalisation s’annonce, elle réduira les coûts cachés d’une interopérabilité encore trop partielle à ce jour. Les petits constructeurs ne pourront survivre que sur des marchés de niche. Le cœur de marché – 12 et 18 m – deviendra l’affaire des seuls géants industriels.

Convertir un véhicule thermique en véhicule électrique

L’arrêté du 13 mars 2020 relatif aux « conditions de transformation des véhicules à motorisation thermique en motorisation électrique à batterie ou à pile à combustible » ouvre la voie à la conversion du parc thermique par remplacement de sa chaîne cinématique. Plusieurs fournisseurs sont déjà prêts à équiper les bus à l’aide de kits. Le néerlandais e-Traction (capitaux chinois) déclare avoir déjà converti des bus VDL et Volvo. E-traction ne fournit pas les packs de batterie, mais l’ensemble des organes électriques de la chaîne cinématique ainsi que leur environnement électronique. L’entreprise allemande e-Trofit propose de kits d’électrification pour les Citaro de première et deuxième générations.

En-deçà de 12 m, au-delà de 18 m

Avec une largeur de 2,55 m et une longueur de 12 m en monocaisse ou de 18 m en articulé, les deux formats standards occupent l’essentiel du marché européen. Or il y a une demande pour des véhicules plus étroits, plus courts ou plus longs. Les grandes longueurs dépendent des réglementations locales ou d’autorisations spéciales accordées dans le périmètre d’une ligne précise.

Van Hool se distingue avec son modèle tricaisse Exqui.City 24 (23,82 m) qui trouve face à lui le double articulé de Hess. Correspondant au modèle LighTram 25 TOSA (24,5 m) de Hess, celui-ci roule depuis octobre 2019 sur l’eBusWay nantais. Il fait appel à une recharge par opportunité fournie par ABB. Le nom du service autant que celui du modèle ne font pas mystère de leur intention de profiter de l’image du tram. Autre géant, le Sileo S25 E-Bus (24,38 m) est un double articulé comme le sont les Exqui.City 24 et LighTram 25.

En dessous de 12 m, on trouve par ordre de longueurs croissantes les Karsan Jest Electric (5,845 m), Bolloré Bluebus (6 m), Rampini E60 (6,11 m), Indcar Strada e-City (7,12 m sur base Iveco Daily), Isuzu Novo Citi Volt (7,5 m), Rampini E80 (7,8 m), Karsan Atak Electric (8,15 m), BYD K7 ebus (8,75 m), Solaris Urbino 8.9 LE Electric (8,9 m), Caetano e.City Gold (10,7 m), Safra Businova (9,5 m et 10,5 m), Sileo S10 E-Bus (10,7 m) et Heuliez Bus GX137E (9,5 m et 10,7 m). Rappelons que les e.City Gold, Bluebus, Businova et Urbino existent aussi en version 12 m.

L’Heuliez GX137E a une largeur de 2,33 m qui le distingue nettement des GX337 Elec (12 m) et GX437 Elec (18 m). Quant au constructeur turc Sileo, alias Bozankaya A.S, il se distingue par sa largeur de gamme en proposant ses E-Bus en quatre longueurs: S10 (10,7 m), S12 (12,22 m), S18 (18,30 m, articulé) et S25 (24,38 m, tricaisse). Précisons que Bozankaya fait construire ses véhicules par Karsan. D’autre part, la marque italienne Rampini commercialise les bus portugais Caetano e.City Gold (10,7 m et 12 m) en tant que Rampini E100 et E120. Réciproquement, les Rampini E60 et E80 deviennent les Caetano e.City Gold 6 et 8 au Portugal. L’E60 est en service à Niort.

Parmi les dimensions inhabituelles, précisons qu’il existe des bus électriques à impériale, par exemple l’Urbis DD d’UNVI est un car à impériale découvrable (cabriolet). Sa version électrique a été présentée lors de Busworld 2017.

Qui propose un look tram?

Parmi les bus électriques à batteries, l’Irizar ieTram, l’Heuliez GX Elec (Linium, alias Iveco e-Way), le Solaris Urbino MetroStyle, le Van Hool Exqui.City ou le VDL SLF/SLFA Electric profitent d’une ligne fluide avec « look tramway ». Celui-ci remplace la face avant en « porte de garage » par un dessin arrondi ou biseauté. Il se traduit également par un masquage des essieux non directeurs à l’aide de jupes et se paie parfois par la réduction de la porte avant à un simple vantail comme chez Irizar, Solaris et VDL. Valorisant, le « look tram » est principalement destiné aux services BHNS.

Les BHNS lookés tramways partagent généralement leurs bases techniques avec un bus à face avant verticale. C’est le cas de l’ieTram dérivé de l’ieBus (anciennement Irizar i2e) et des VDL SLF/SLFA proches des SLE. Rappelons que parmi les constructeurs de bus électriques, Alstom et Bozankaya (marque Sileo) sont aussi constructeurs de tramways.

L’hydrogène en perspective

La pile à combustible fonctionnant à l’hydrogène est présentée comme une solution d’avenir. Ce point de vue est à relativiser. Plusieurs constructeurs, dont Safra, Solaris et Van Hool, commercialisent déjà des bus « hydrogène ». Dans les faits, ils intègrent une solution développée par un tiers. Le constructeur portugais Caetano monte ainsi une pile à combustible Toyota dans son H2.City Gold.

L’intérêt de l’hydrogène laisse dubitatif car le Solaris Urbino 12 hydrogène annonce une autonomie de 350 km, inférieure à celle de l’Ebusco 3.0 qui se contente de batteries. Chez Mercedes, l’eCitaro hydrogène est annoncé pour 2022. La R&D et l’industrialisation des piles à combustibles exigent des moyens très importants qui justifient le rapprochement de Daimler et de Volvo dans ce domaine.

L’électrification du parc européen

En Europe, c’est aux Pays-Bas que l’électrification du parc est la plus avancée. Début 2020, 10 % des bus néerlandais étaient déjà électriques. En 2025, seuls des bus « zéro émission » pourront être acquis par les opérateurs de ce pays. La filiale européenne de BYD y est d’ailleurs établie. Elle a décroché le plus gros contrat européen pour la fourniture de bus électriques avec 259 unités destinées à Keolis pour une exploitation aux Pays-Bas.

Les immatriculations de bus électriques (plus de 3,5 t) étaient au nombre de 594 en 2018 pour l’ensemble de l’UE. Elles sont passées à 1 607 en 2019, soit une augmentation de 170,5 %. Avec ce décollage des ventes, les bus électriques occupaient 4 % du marché européen des bus urbains (34 000 véhicules en 2019). Ces chiffres communiqués par l’ACEA réunissent les véhicules à batteries, à hydrogène ainsi que les hybrides rechargeables et les prolongateurs d’autonomie. Les hybrides non rechargeables représentent quant à eux 4,8 % des immatriculations européennes, concentrées dans six pays dont la France. Parallèlement, notre pays a été le principal acheteur de bus gaz (méthane) en Europe. En 2019, le diesel sans hybridation occupait à lui seul 85 % des ventes de bus dans l’UE. Alors que le diesel a reculé sur de nombreux marchés européens majeurs (– 13,8 % en Espagne, – 12,0 % au Royaume-Uni, – 11,8 % en Italie, – 10,1 % en Allemagne), il a connu un léger rebond en France avec des ventes augmentées de + 2,4 % en 2019 par rapport à 2018.

Quel crédit accorder aux autonomies annoncées?

MAN a créé la surprise en annonçant pour son Lion’s City E une capacité de batteries exceptionnelle avec 480 kWh en 12 m, et 640 kWh en 18 m. Les autonomies annoncées pour les véhicules électriques doivent être considérées avec circonspection. Avant tout, l’autonomie réelle dépend de chaque cas d’usage. Dans ce domaine, chaque ligne de bus a ses particularités (vitesse moyenne, densité de la circulation ou des arrêts, déclivités, charge moyenne transportée, conditions climatiques, etc.). Les constructeurs apportent leurs conseils (MAN Transport Solutions, Mercedes e-Mobility Consulting, etc.). Il est judicieux de comparer leurs points de vue vis-à-vis d’une même ligne.

La longévité des batteries dépend en partie des décharges profondes et des charges rapides « en fin de charge » qu’elles subissent. En pratique, seuls 240 kWh sont utilisables sur une capacité totale de 300 kWh, soit 80 %. Lorsque la batterie est déjà chargée à 90 %, il est souhaitable de réduire la puissance de recharge afin d’optimiser sa durée de vie.

Sileo équipe son E18 (articulé) avec des batteries CATL totalisant 518 kWh et annonce 500 km d’autonomie, ou bien 400 km avec un fonctionnement continu de la climatisation. Ebusco annonce également 500 km pour son modèle 3.0 sans préciser les conditions d’emploi. Ces chiffres doivent impérativement être confrontés aux spécificités de chaque ligne avant la commande. Dans les faits, c’est le confort thermique qui est souvent sacrifié au profit de l’autonomie. Climatisation et pompe à chaleur ne sont pas installées systématiquement sur tous les bus électriques. On y trouve parfois des chauffages à brûleur de gazole (ou biogazole), voire des chauffages hybrides tel que le système Valeo que montent Heuliez (GX337E) et Sileo (S12 E-Bus). Il associe un brûleur 20 kW et un chauffage électrique 23 kW. Le montage de brûleurs sur les bus électriques qui se prétendent « zéro émission » peut sembler aberrant, mais c’est pourtant une pratique assez courante. Elle rassure les exploitants car elle limite la dépendance de l’autonomie vis-à-vis des conditions climatiques.

Le constructeur polonais Autosan et le centre de R&D de Lukasiewicz-PIMOT se sont lancés dans l’étude d’un système de remplacement rapide des batteries afin d’éliminer les temps d’arrêt pour recharge. Si ce programme aboutit, la capacité des batteries deviendra un problème secondaire. Pour l’heure, un tel dispositif se heurte, entre autres, à la consignation des batteries.

Des articulés qui se font attendre

Irizar a fait exception en produisant l’ieTram articulé plus d’un an avant sa version monocaisse. Au contraire, chez Volvo, le 7900 Electric 18 m a été présenté nettement après le 12 m. Il en est de même chez Mercedes qui se contente d’annoncer son eCitaro G (Gelenk, articulé) pour 2020. De même, le MAN Lion’s City E n’a pour l’heure été présenté qu’en version 12 m. L’annulation de l’IAA pourrait décaler ces extensions de gamme de quelques mois. Présenté en version 12 m à Busworld, le Temsa Avenue Electron n’a pas encore été annoncé en version articulée. De même l’Otokar E-Kent C n’est actuellement connu qu’en version 12 m.

Des bus électriques trop souvent inconfortables

Le montage des batteries en toiture élève le centre de gravité et favorise le roulis. Pour lutter contre ce dernier, une solution simple consiste à durcir les suspensions. En conséquence, de nombreux bus électriques souffrent d’une suspension « sèche » sur revêtement irrégulier. Autre défaut courant, les craquements et grincements de la structure sont favorisés par la masse en toiture. Pour absorber cette masse sans réduire la capacité du véhicule, ni dépasser les seuils de PTAC réglementaires, il est tentant de réduire les matériaux d’isolation. C’est pourquoi les bus électriques sont parfois inconfortables. L’Ebusco 2.2 ou l’Heuliez GX 337 E souffrent de suspensions insuffisamment efficaces. La version articulée du Volvo 7900 Electric est particulièrement bruyante dans sa section arrière. Bien qu’offrant une appréciable clarté à l’intérieur, le Sileo est lui aussi bruyant et vibre excessivement. Autre facteur d’inconfort, certains bus électriques ne sont tout simplement pas équipés de climatisation.

Le confort dépend de certains équipements relativement lourds, par exemple le double vitrage. Or un bus électrique doit s’alléger autant que possible pour embarquer ses batteries. En 12 m, un Sileo S12 ou un Ebusco 2.2 pèsent environ 13 t. Cette masse à vide atteint 14,2 t pour l’eCitaro, 14,4 t pour le Lion’s City, voire 14,7 t pour le Citea. Elle dépend naturellement de la configuration de batteries choisie.

Moteur central ou moteurs flasqués aux roues?

En reprenant l’implantation habituelle des chaînes cinématiques traditionnelles, un unique moteur électrique entraîne les roues motrices par un jeu d’arbres et de ponts. On parle dans ce cas de « moteur central » et on retrouve cette disposition sur le MAN Lion’s City E, sur le VDL Citea qui utilise un moteur Siemens ou encore, sur les Heuliez GX Elec qui font appel à un moteur anglais BAE.

L’équipementier ZF propose un essieu équipé de deux moteurs, un par roue. Chaque moteur n’est séparé de la roue qu’il entraîne que par le disque de frein. Autrefois désigné AVE 130, cet essieu s’appelle maintenant AxTrax AVE et est d’un usage très courant. Il est présent sur le Solaris Urbino et le Mercedes eCitaro, entre autres. Les Sileo S18 (articulé) et S25 (tricaisse) ont la particularité d’être équipés de deux essieux moteurs AxTrax AVE. C’est un atout en conditions d’adhérence dégradées, mais c’est surtout un moyen d’optimiser la récupération d’énergie électrique pendant les phases de ralentissement. L’essieu moteur Allison ABE se fonde sur une conception proche de celle de l’AxTrax AVE. Chez Volvo, une originalité réside dans la transmission à deux rapports qui optimise la consommation d’énergie.

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Auteur

  • Loïc Fieux
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