automotrice électrique à batterie

Une unité multiple électrique à batterie (BEMU) est un train de voyageurs entièrement alimenté par des batteries rechargeables lithium-ion ou plomb-acide plutôt que par des caténaires aériennes ou des moteurs diesel embarqués. Les batteries fournissent de l'énergie aux moteurs de traction montés sur les essieux des roues, permettant au train de fonctionner indépendamment sur des itinéraires non électrifiés sans le coût et l'infrastructure d'un troisième rail ou d'un câblage aérien.

Les BEMU transportent généralement une capacité de batterie suffisante pour 50 à 200 kilomètres par charge, selon le terrain, le profil de vitesse et la chimie de la batterie. Une unité à deux voitures peut transporter 400 à 600 kilowattheures d'énergie stockée. La charge se fait pendant la nuit dans des dépôts spécialement conçus, en utilisant le réseau ou des sources renouvelables, ou une charge rapide dans les gares terminus pendant les périodes de rotation des passagers. Le freinage régénératif récupère l'énergie lorsque le train décélère, prolongeant l'autonomie de 10 à 20 % sur les itinéraires urbains mixtes.

L'attrait réside dans le coût et la flexibilité. Les itinéraires qui ne peuvent pas justifier un investissement dans l'électrification peuvent offrir un service de passagers moderne sans émissions diesel ni logistique de réapprovisionnement en carburant. Les opérateurs évitent l'entretien lié au diesel, la volatilité du carburant et les pénalités liées à la qualité de l'air. Cependant, le poids de la batterie réduit la capacité de passagers par rapport aux trains diesel équivalents, et le temps froid peut réduire l'autonomie de 20 à 30 %. La répartition du poids et la charge par essieu restent des contraintes de conception critiques, en particulier sur les lignes secondaires plus anciennes.

Applications et contraintes actuelles

Les BEMU sont maintenant en service commercial en Europe, en particulier en Allemagne, en France et au Royaume-Uni, principalement sur des lignes secondaires et rurales avec une densité de trafic modérée. Les trajets de plus de quatre heures ou les pentes montagneuses raides restent problématiques. La technologie dépend encore fortement des subventions pour le coût d'investissement initial, bien que les économies opérationnelles justifient l'investissement sur une durée de vie de 30 ans par rapport aux flottes diesel.

Les goulots d'étranglement de la chaîne d'approvisionnement dans la production de cellules de batterie signifient que les nouveaux BEMU ont des délais de livraison de 18 à 36 mois. Le remplacement de la batterie à mi-parcours de la vie d'un train ajoute un coût d'exploitation important mais prolonge la viabilité du service. À mesure que la densité énergétique s'améliore et que la fabrication s'intensifie, les BEMU remplaceront probablement les unités multiples diesel sur les itinéraires de moins de 400 kilomètres par jour sans infrastructure de charge intermédiaire.