08 déc 2015

Route électrique : de l’innovation à l’expérimentation

  • ENR
Décarboner la circulation par le transport et la mobilité électriques, tel est le défi de la route de demain. Route électrique à induction, alimentation par le sol ou par caténaire… Panorama des technologies prometteuses déjà à l’essai avec Nicolas Hautière, directeur de projet Route 5e génération à l’IFSTTAR1.

Voiture ou camion, à quels usages prioritaires répond la route électrique ?

Il s’agit évidemment de réduire les émissions de CO2 et de particules fines via le développement de la mobilité électrique. Si du côté des véhicules électriques individuels, l’amélioration attendue sur l’autonomie fait son chemin, pour le camion, le poids et l’encombrement d’une batterie diminuant le fret transporté, la question de la recharge reste un handicap. Comme il s’agit surtout de dépolluer certaines zones de trafic intenses, les recherches se concentrent notamment sur des solutions technologiques combinant la mise en place de poids lourds hybrides avec l’équipement de voies dédiées, des corridors zéro émission. On vise ainsi à limiter les impacts carbonés sur des sites stratégiques périurbains comme les périphériques, les rocades ou encore certaines zones devenues critiques sur le plan environnemental, tel que l’accès au tunnel du Mont-Blanc.

Route électrique : quelles technologies ?

Il y a trois principales technologies de route électrique. Historiquement, la plus ancienne est la route électrique à induction, déjà industrialisée dans des environnements à vitesse constante, par exemple pour faire fonctionner des robots. Son principe repose sur la transmission d’énergie à distance via un champ magnétique. Il suffit d’un émetteur sur la route et d’un récepteur sur le véhicule, tous deux réglés sur des fréquences accordées. 

La deuxième option à l’étude, le eHighway de Siemens, est une solution de route électrique par caténaire. Les véhicules électriques, essentiellement des camions, sont équipés de pantographes, comme les trolleybus, pour capter l’électricité par frottement. 
La troisième technologie s’appelle APS comme « alimentation par le sol ». Jusqu’ici développée essentiellement pour les tramways par Alstom, la route électrique APS pourrait être développée pour les camions et les cars. Elle fonctionne à partir d’un rail central doté de patins frotteurs pour alimenter le véhicule électrique en énergie. 

Mais toutes ces technologies en faveur de la mobilité électrique passent donc par la construction d’une voie de circulation dédiée entièrement électrique et chacune suppose de lever différents verrous techniques.

Où en sont les projets de routes électriques ?

Les tests ont démarré sur les trois technologies à différentes échelles. Prenons l’induction. Aujourd’hui, on peut recharger son téléphone portable par induction sans avoir besoin de le brancher. Mais recharger des équipements en mouvement sur une route électrique est plus compliqué et c’est notamment un des défis du projet FABRIC. Outre-Atlantique, le Canadien Bombardier développe déjà des bus électriques à induction dotés d’un système de batterie et de charge sans fil. L’Américain Qualcomm, lui, expérimente avec BMW une version électrique de championnat de Formule 1 : Formule E, qui permet la recharge par induction. 

La deuxième solution de route électrique, l’eHighway de Siemens, est testée en Californie sur une autoroute de trois kilomètres 100 % électrique qui relie Los Angeles à Long Beach, entièrement réservée aux poids lourds reliés à la route électrique par caténaire. 

Quant à l’APS, Alstom a réalisé un pilote de 300 mètres en Suède pour adapter la technologie tramway aux camions. L’Agence suédoise de l’énergie - qui a contribué à relancer des projets d’électro-mobilité européens - a testé ces trois technologies. Bien que le projet Alstom ne porte que sur 300 mètres, la technologie APS a obtenu les meilleurs résultats aux évaluations, notamment sur deux critères essentiels que sont le rendement et le poids de l’équipement. 

Quelle est la route électrique qui a le plus de potentiel selon vous ?

À l’IFSTTAR, nous cherchons avant tout à ce que toutes les solutions technologiques de mobilité électrique puissent être développées et soutenues par des financeurs, des agences chargées de la recherche et que les industriels continuent à innover. Refermer la recherche sur une solution unique est toujours risqué et il est plus réaliste de chercher à concilier plusieurs dispositifs. Tous ces travaux, bien qu’à un stade de démarrage, sont des sujets quantiques. Autrement dit, plus on s’y intéresse, plus les recherches progressent par sauts technologiques. Mais le déploiement de la route électrique devra s’aligner sur le parc des énergies renouvelables. Il y aurait un paradoxe à devoir rouvrir une centrale à charbon pour alimenter l’excès du parc de véhicules électriques.

Quelles autres promesses attendre de la Route 5e génération ?

À l’occasion du Grenelle de l’environnement, l’IFSTTAR a été chargé de relancer la recherche dans le domaine des routes en France à travers ce concept de Route 5e génération destiné à montrer le rôle de la route dans la transition énergétique et écologique. Au-delà de la route à recharge électrique que nous venons d’évoquer, il y a trois autres projets. Il s’agit notamment de la route à énergie positive qui produit sa propre énergie, comme la route solaire sur laquelle nous travaillons depuis 2010. C’est également la route recyclable et biosourcée à faible impact carbone et à faible empreinte sur les ressources naturelles. Nous travaillons, par exemple, sur du bitume d’origine organique à base de micro-algues. Enfin, nous étudions également les perspectives de la route intelligente et connectée, capable, par exemple, d’établir un auto-diagnostic de son état. Nous testons ce portefeuille de technologies innovantes pour faire émerger des démonstrateurs capables de fournir des solutions d’avenir et commercialisables.
 
 1 Institut français des sciences et technologies des transports, de l’aménagement et des réseaux.
 2 L’institut du Véhicule Décarboné et Communicant et de sa Mobilité.
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