Quelles filières énergétiques pour les autocars ?
Auteur moral
Agence de l'environnement et de la maîtrise de l'énergie (France)
;Fédération nationale des transports de voyageurs (France)
;Association des régions de France
Auteur secondaire
Résumé
Ce rapport dresse un état des lieux sur les technologies et les filières énergétiques existantes et en devenir pour le transport des autocars. Sont présentés sous forme de fiche le gazole et le moteur diesel, le GTL (gaz-to-liquid), le HVO (huiles végétales hydrotraitées), le GNC (gaz naturel comprimé), le bioéthanol ED95, l'électrique, l'hybride, le GNL (gaz naturel liquéfié) et l'hydrogène et la pile à combustible.<br />
Editeur
FNTV
Descripteur Urbamet
énergie
;gaz
;voiture électrique
Descripteur écoplanete
gazole
;diesel
Thème
Transports
;Ressources - Nuisances
Texte intégral
Quelles
filières énergétiques
pour les autocars?
S E P T E M B R E 2 0 1 7
2
©
c
ou
ve
rtu
re
:
IS
to
ck
Ph
ot
o
- ©
P
ho
to
gr
ap
hi
e
de
B
ru
no
L
ec
he
vin
-
AD
EM
E
: X
av
ie
r M
ar
tin
2
Sommaire
Technologie de référence
Technologies de transition
Technologies de rupture
Conclusions
Edito 3
Introduction 4
Le gazole et le moteur diesel 6
Le GTL (gas-to-liquid) 10
Le HVO (huiles végétales hydrotraitées) 14
Le GNC (gaz naturel comprimé) 18
Le bioéthanol ED95 26
L?electrique 30
L?hybride 36
Le GNL (gaz naturel liquéfié) 40
L?hydrogène et la pile à combustible 44
Tableau comparatif des différentes filières énergétiques 48
Tableau de disponibilité des véhicules 50
Perspectives 51
3
Édito
De multiples facteurs bouleversent durablement l?écosystème du transport
routier de voyageurs. Les nouvelles attentes des voyageurs en matière de
transport, les réformes réglementaires, la réforme territoriale, la digitalisation,
l?évolution des technologies, des infrastructures sont autant d?éléments qui
amènent à repenser la mobilité et ses usages.
Les enjeux environnementaux sont plus que jamais au coeur des préoccupations
des acteurs du transport. L?Etat, les autorités organisatrices et les entreprises
de transport routier de voyageurs par autocar s?accordent sur un constat
commun : trouver des solutions volontaristes et pragmatiques pour relever
le défi de la transition énergétique et écologique pour répondre aux enjeux
environnementaux et de santé publique.
Plusieurs expérimentations récentes ou en cours attestent de la nécessité
d?engager, dès à présent, la première étape de la transition et de la volonté des
collectivités territoriales et des transporteurs de trouver le meilleur équilibre
possible pour l?ensemble des acteurs de la filière.
Dans ce contexte, il était devenu indispensable de disposer d?un état des lieux
qui fasse référence sur les technologies et les filières énergétiques existantes et
en devenir pour le transport par autocar. Avec ce document, nous souhaitons ap-
porter aux entreprises et aux autorités organisatrices de transports de nouveaux
éléments qui leur permettront de définir une stratégie environnementale ambitieuse
et réaliste.
Bruno LECHEVIN
Président de l?ADEME
Michel SEYT
Président de la FNTV
Philippe RICHERT
Président de Régions
de France
3
Retrouvez la présentation des structures à la fin du document
4
Contexte
Le respect de l?environnement est une priorité pour les
entreprises de transport routier de voyageurs depuis
de nombreuses années. La Fédération Nationale des
Transports de Voyageurs (FNTV) tient à rappeler les efforts
continus de la profession en matière de transition
énergétique. Le fort taux de renouvellement des véhi-
cules et leur faible moyenne d?âge, la création d?une Charte
d?engagement volontaire : « Objectif CO2, les transporteurs
s?engagent », les formations à l?écoconduite, les progrès
réalisés dans le recyclage des eaux, huiles, batteries et autres
matériaux attestent de la prise de conscience des entreprises.
La mise en place au niveau européen de normes Euro,
notamment pour les autocars, a constitué une avancée
majeure pour réduire les émissions polluantes (Cf gra-
phique ci-dessous).
Malgré ce mouvement, la société doit répondre au défi de
la réduction de l?empreinte carbone. C?est pourquoi, la loi
relative à la transition énergétique pour la croissance verte
du 17 août 2015 impose qu?à compter de 2020, la moitié
des renouvellements du parc des services conventionnés
interurbains devra se faire au moyen de véhicules à faibles
émissions. Après 2025, tous les véhicules achetés pour
l?exécution de ces services seront concernés. Par ailleurs,
de nombreuses collectivités affichent une politique volon-
tariste en intégrant des clauses environnementales dans
les appels d?offres ou même, comme la Mairie de Paris, en
adoptant une feuille de route prévoyant l?interdiction des
motorisations diesel dès 2020.
La profession s?engage donc pleinement et rappelle que
les véhicules diesel Euro VI ont été classés réglementaire-
ment par l'Etat dans la catégorie des véhicules à faibles
émissions1. Pour la pérennité des activités de transport
routier de voyageurs, il est nécessaire qu?ils puissent conti-
nuer à circuler tant que toutes les conditions de leur rem-
placement ne sont pas réunies.
En complément, il est nécessaire de rappeler que l?auto-
car est tributaire de la filière industrielle du poids lourd.
Compte tenu des volumes et des stratégies des construc-
teurs, les logiques industrielles conduisent à développer
prioritairement les moteurs et les technologies pour les
camions puis pour les autobus. L?autocar ne bénéfice qu?a
posteriori des avancées technologiques du secteur. Ce
constat explique le décalage technologique existant entre
le transport routier de marchandises (camions), le trans-
port urbain (autobus) et le transport interurbain (autocar).
Objectifs du document
En 2007, la FNTV et l?ADEME avaient conjointement réalisé
un document intitulé « Fiches Conseil-Environnement-
Energies : Quelles filières industrielles pour les autocars ? ».
Le document présent : « Quelles filières énergétiques
pour les autocars ? » a pour ambition d?actualiser les tra-
vaux de 2007. Toutes les informations contenues dans ce
document font état des connaissances au 1er septembre
2017.
Il poursuit deux objectifs :
1. Partager un état des lieux des filières énergétiques et
des véhicules disponibles en fonction du type d?activité ;
2. Offrir un outil de dialogue et d?analyse aux autorités
organisatrices de transports et aux entreprises ;
Tout en classant les technologies de la plus mature à la
plus expérimentale, une clé de lecture supplémentaire a
été ajoutée : la technologie est-elle une technologie de
transition ou de rupture ?
Les technologies de transition ne nécessitent pas de chan-
ger les autocars fonctionnant au diesel contrairement
aux technologies de rupture qui nécessitent l?achat d?un
autocar dédié, ce qui constitue une différence majeure
en termes d?investissement.
1Décret n° 2017-23 du 11 janvier 2017
pris pour l?application de l?article L. 224-
8 du code de l?environnement définis-
sant les critères caractérisant les autobus
et autocars à faibles émissions
Introduction
NOx
Oxydes d?azote
HC
Hydrocarbures
CO
Monoxyde de
carbone
Particules
EURO 0
-38%
-51%
-65%
-76% -86% -97%*
? -58% -64%
-94% -94% -97%*
-49%
-54%
-73% -81% -81% -95%*
-56% -64% -81% -87% -87% -87%*
EURO I EURO II EURO III EURO IV EURO V EURO VI
1990 1993 1996 2001 2006 2009 2013
Vé
hi
cu
le
s t
ou
s t
yp
es
Graphique des réductions d?émissions polluantes à partir
de la mise en place des normes Euro
* Ce chiffre indique la diminution entre l'EURO 0 et l'EURO VI
5
Définitions des notions utilisées
Catégories de carburants
Il existe schématiquement trois grandes catégories de
carburant :
? Les carburants fossiles ou traditionnels : Ils pro-
viennent des hydrocarbures : pétrole (gazole), gaz
issu du sous-sol (GNV). Ces carburants ne sont pas
renouvelables. Le gazole étant le carburant utilisé par
la quasi-totalité des véhicules de transport routier de
voyageurs, le moteur diesel de norme Euro VI sera la
technologie de référence de ce document.
? Les biocarburants : Ce sont des carburants d?origine
renouvelable, liquides ou gazeux, créés à partir de la
transformation de matériaux organiques non fossiles
issus de la biomasse ; c?est-à-dire des matières végé-
tales produites par des cultures agricoles (betterave,
blé, maïs, colza, tournesol, etc.) ou par des déchets
(co-produits de l?industrie agro-alimentaires, reliefs
de repas, eaux usées?). Ces biocarburants sont dits
de 1ère génération lorsqu?ils sont issus de matières
pouvant être utilisées pour l?alimentation, ou de 2ème
génération lorsqu?ils proviennent de biomasse qui
n?est pas utilisée comme alimentation humaine. Dans
ce document, nous aborderons uniquement les solu-
tions matures à ce jour : bioéthanol, biodiesel (huiles
végétales, graisses estérifiées ou graisses hydrotrai-
tées) et biogaz.
? Les carburants paraffiniques de synthèse : Ce sont
des carburants liquides fabriqués à partir de matière
première d?origine fossile (gaz naturel (GTL) charbon
(CTL), ou de biomasse (BTL). Ce sont des hydrocar-
bures saturés ne contenant ni oxygène, ni soufre ou
autres composants et pouvant se substituer directe-
ment au gazole.
Pollution
Il existe deux types de pollution :
? La pollution locale : Il s?agit principalement des émis-
sions de particules (PM) et d?oxydes d?azote (NOx)
ayant un impact localisé sur la qualité de l?air dans les
zones de circulation du véhicule.
? La pollution globale : Il s?agit des émissions de gaz à
effet de serre (GES), dont le CO2 fait partie, ayant une
incidence sur le réchauffement climatique global de
la planète.
Normes Euro des véhicules
Les véhicules diesel, comme l?ensemble des autres
véhicules routiers (toutes carburations confondues), sont
soumis aux normes européennes d?homologation dites
normes Euro. Ces normes fixent les limites maximales
de rejets de polluants pour les véhicules roulants dans
une séquence d?essai sur banc moteur, représentative
de l?opération du moteur. Ainsi, depuis le 1er janvier
2014, la norme Euro VI est obligatoire pour les véhicules
lourds (> 3, 5 tonnes) neufs.
Les normes Euro concernent la pollution locale. Les
critères les plus restrictifs de la norme Euro VI s'appliquent
aux émissions d?oxydes d?azote et de particules. On s?inté-
ressera également dans ce document aux gaz à effet de
serre même s?ils ne sont pas réglementés par la norme
Euro.
On considérera que tous les moteurs diesel sont au seuil
maximal d?émissions de la norme Euro VI.
Typologie des activités
Schématiquement, les activités de transport routier
de voyageurs par autocar se décomposent en quatre
grandes familles : les transports scolaires, les lignes
régulières locales, les activités touristiques et les
services librement organisés (« cars Macron »).
En dehors des agglomérations où s?exercent les
compétences des autorités organisatrices de la mobilité,
les transports scolaires et les lignes régulières locales
sont organisées sous la compétence de la Région. La loi
NOTRe portant sur la nouvelle organisation territoriale
de la République a en effet redéfini les compétences
attribuées à chaque collectivité territoriale : les compé-
tences en matière de transport - autocars interurbains
et scolaires - exercées jusqu?alors par les Départements
ont respectivement été transférées aux Régions les 1er
janvier 2017 et 1er septembre 2017.
Introduction
Normes
Textes de
référence
(directives)
Date de mise
en application
(tous types)
NOx
(g/kWh)
CO
(g/kWh)
HC
(g/kWh)
Particules
(g/kWh)
Euro 0 88/77 01-10-1990 14,4 11,2 2,47 -
Euro I 91/542 (A) 01-10-1993 9 4,9 1,23 0,36
Euro II 91/542 5B° 01-10-1996 7 4 1,1 0,15
Euro III 1999/96 01-10-2001 5 2,1 0,66 0,13
Euro IV 1999/96 01-10-2006 3,5 1,5 0,46 0,02
Euro V 1999/96 01-10-2009 2 1,5 0,46 0,02
Euro VI Réglement (CE)
n° 595/2009 31-12-2013 0,4 1,5 0,13 0,01
6
Le gazole
et le
moteur diesel
6
Technologie de référence
7
Le gazole et le moteur diesel
Présentation / Caractéristiques
Le principe de fonctionnement d?un moteur diesel re-
pose sur l?auto-inflammation du carburant injecté dans les
cylindres grâce à la température et à la pression élevées
de l?air en fin de compression (aux alentours de 600°C) ce
qui l?affranchit du besoin d?un système d?allumage (bou-
gies etc?).
Le rendement d'un moteur diesel est plus élevé que
celui d'un moteur essence (d'où une plus faible consom-
mation et un niveau plus faible de CO2). Cette technologie
s?est imposée pour le transport routier, notamment pour
le transport de voyageurs par autocar.
Impacts environnementaux
Les réglementations européennes ont conduit les
motoristes à mettre en oeuvre des solutions pour ré-
duire la nocivité des gaz d?échappement à partir de
1990 (normes Euro). Par ailleurs, les pétroliers ont été
contraints d?adapter les caractéristiques du gazole telle
que la teneur en soufre des carburants pour permettre
la mise en oeuvre de ces solutions.
Données
exprimées en
g/kWh
Oxydes
d?azote (NOx)
Particules
(PM)
Gaz à effet
serre (GES)
GAZOLE
(diesel Euro VI) 0,4 0,01
Non
réglementés
par les
normes Euro
Source : Ministère de la Transition écologique et solidaire
Pollution locale
La mise en place de normes anti-pollution (normes Euro)
a favorisé le progrès des moteurs diesel afin d?éliminer
la quasi-totalité des émissions polluantes locales.
Pollution globale
La production, le transport et la combustion du gazole
génèrent l?émission de gaz à effet de serre (GES). Les
performances des motorisations les plus récentes (Euro
VI) permettent une diminution de la consommation de
carburant ce qui engendre une baisse corrélative des
émissions de gaz à effet de serre (GES).
Concernant les parcs antérieurs à la norme Euro VI, il
existe des solutions alternatives au remplacement des
véhicules2. L?installation de systèmes DeNox et de filtres
à particules (FAP) permet de réduire efficacement les
émissions d?oxydes d?azote (NOx) et de particules (PM).
Systèmes DeNox : Ces systèmes ont pour objectif de
réduire les émissions d?oxydes d?azote (NOx). Les va-
leurs de NOx mesurées correspondent à la somme des
rejets de monoxydes d?azote (NO) et de dioxydes
d?azote (NO2).
Les FAP (Filtres à particules) : Ils ont pour objet de filtrer
les gaz d?échappement des moteurs diesel en réduisant
les émissions de certains composés, dont les particules
solides. Différents filtres à particules sont disponibles
pour équiper des véhicules en seconde monte ; tous les
véhicules récents en sont équipés de série.
2 Arrêté du 15 mai 2013 visant les conditions d?installation et de réception des dispositifs de post-équipement permettant de réduire les émissions
de polluants des véhicules en service
8
Le gazole et le moteur diesel
Cadre réglementaire et fiscal
Réglementation
Le gazole répond aux spécifications de la norme
européenne EN590. Cette norme prescrit les exigences
et les méthodes d?essai pour le carburant pour moteurs
diesel (gazole) mis sur le marché et livré. Elle autorise
l?incorporation de biocarburant de type EMAG (esters
méthyliques d?acides gras) à hauteur de 7% lorsque
celui-ci répond à une norme de qualité (EN14914).
Fiscalité
Le gazole est soumis à la Taxe Intérieure sur la Consom-
mation des Produits Energétiques (TICPE) dont le
montant est fixé à la nomenclature de l?article 265 du
code des douanes sous l?indice 22. Le taux de la TICPE
est révisé annuellement par la loi de finances. Pour 2017,
il est de 53,07 ¤/ hectolitre.
Les professionnels du transport routier de voyageurs
peuvent demander le remboursement d?une fraction
de la TICPE payée sur leurs consommations réelles de
gazole3, sur la base de taux, mis à jour semestriellement
et pouvant varier selon la région d?approvisionnement.
La loi de transition énergétique pour la croissance verte
du 17 août 2015 a prévu une tarification carbone (com-
posante de la TICPE) avec une trajectoire croissante :
56 ¤/tonne de carbone en 2020 et 100 ¤ en 2030. Depuis
2016, le Gouvernement a engagé le rapprochement de
la fiscalité du gazole et de l?essence, qui se traduira par
une augmentation de la TICPE sur ce carburant dans les
années à venir.
Maturité de la technologie
Disponibilité des véhicules
La quasi-totalité des constructeurs commercialise des
autocars diesel.
Disponibilité du carburant
et conditions de ravitaillement
Le réseau d?avitaillement est très développé sur l?en-
semble du territoire français. A ce jour, il existe un peu
plus de 11 000 stations publiques selon les dernières
estimations de l?UFIP (Union Française des Industries
Pétrolières).
Infrastructures dédiées
De nombreuses entreprises de transport routier de
voyageurs disposent de stations de distribution privées
dont l?approvisionnement est relativement simple.
Exploitation
L?autonomie très importante (environ 1200 km) des
véhicules diesel leur permet d?être adaptés à toutes les
activités du transport routier de voyageurs : transports
scolaires, lignes régulières, activités touristiques, ser-
vices librement organisés.
Maintenance
L?existence d?une filière intégrée (réseau de conces-
sionnaires pour le service après-vente, fournisseurs de
pièces détachées, personnels formés), variée (concur-
rence importante) et présente sur l?ensemble du
territoire permet de garantir la performance de la
maintenance en termes de coûts, de qualité et de délais.
Coûts
Véhicules Infrastructures Exploitation Maintenance
De 140 000 ¤ à 350 000 ¤
Investissement sur site dédié :
~ 60 à 70 000 ¤ pour une
station gazole de 50 m3
+ additif nécessaire à la
réduction des oxydes d?azote
(AdBlue®)
Varie selon le type d?activité et
la localisation géographique
De l?ordre de
0,15 ¤/km à 0,25 ¤/km
(en fonction de l?âge du
véhicule)
Le coût du gazole demeure à ce jour très compétitif par rapport aux autres filières énergétiques existantes.
Le prix d?achat des véhicules diesel est très inférieur à celui des véhicules utilisant d?autres solutions énergétiques.
Les équipements de dépollution induisent un surcoût à l?achat, et parfois de la consommation et de la maintenance.
3 Articles 265 septies et 265 octies du Code des douanes, taux de remboursement forfaitaire pondéré : 15,42 ¤ /hl (1er semestre 2017)
11 000
stations publiques
9
Actuellement, le gazole demeure la seule filière énergétique pour laquelle la gamme complète
des véhicules est entièrement disponible. C?est la plus performante en termes de coûts.
Elle est adaptée à toutes les activités du transport routier de voyageurs (transports scolaires,
lignes régulières, activités touristiques, services librement organisés). Néanmoins, dans un
contexte de décarbonation, il est nécessaire d?étudier les solutions alternatives à l?énergie fossile.
Techniques
Maturité de la technologie et
robustesse des moteurs ;
Rendement efficace des moteurs
diesel ;
Disponibilité des véhicules ;
Réseau d?avitaillement très
développé ;
Infrastructures simples
d?approvisionnement ;
Stockage du carburant très facile.
Environnementaux
Carburant fossile contribuant à
la production de CO2, d?oxydes
d?azote (NOx) et de particules (PM) ;
Anciens véhicules non équipés des
technologies récentes permettant
de réduire les émissions polluantes.
Environnementaux
Réduction progressive des émis-
sions polluantes avec la mise en
place de normes anti-pollution ;
Utilisation de systèmes DeNox
permettant la réduction des émis-
sions d?oxydes d?azote (NOx) ;
Utilisation de filtres à particules
(FAP) permettant d?éliminer la
quasi-totalité des émissions de
particules.
Economiques
Equipements de dépollution
induisant un surcoût à l?achat,
parfois en consommation et en
maintenance.
Economiques
Coût du carburant compétitif ;
Coût des véhicules moins élevé
que pour les autres technologies ;
Existence d?un marché de l?occasion.
+ Avantages +
- Inconvénients -
Synthèse
Le gazole et le moteur diesel
10
Le GTL
(gas-to-liquid)
10
Technologie de transition
11
Le GTL (gas-to-liquid)
Présentation / Caractéristiques
Le GTL (gas-to-liquid) est un carburant paraffinique de
synthèse fabriqué à partir de gaz naturel selon un procédé
mis au point en 1925 par deux chercheurs allemands :
Fischer et Tropsch. Ce procédé nécessite deux étapes :
? Transformation de la source d?énergie en gaz de
synthèse composé d?un mélange très précis de
monoxyde de carbone et d?hydrogène ;
? Transformation chimique de ce gaz de synthèse
(procédé «Fischer Tropsch») en paraffines lourdes qui
sont ensuite craquées et hydrogénées pour former des
hydrocarbures liquides (tel que le gazole).
Largement utilisé durant la seconde guerre mondiale puis
plus tard en Afrique du Sud (à partir du charbon) pour
compenser le manque d?accès aux marchés d?hydrocar-
bures classiques, l'utilisation du GTL a été abandonnée
par la suite car non concurrentielle avec les produits
pétroliers. Depuis 2010, quelques compagnies
pétrolières produisent et commercialisent du GTL.
Impacts environnementaux
Oxydes
d?azote (NOx)
Particules
(PM)
Gaz à effet
serre (GES)
GTL
(écart
vs diesel
Euro VI)
Réduction des émissions
locales pour les véhicules
antérieurs à l?Euro VI
Aucune réduction
statistiquement significative
observée pour l?Euro VI
~ identique
au gazole
Source : Guide de connaissances - Le carburant GTL Shell, version 2.0.
Pollution locale
Concernant l?Euro VI, aucune réduction importante n?est
observée. Pour les véhicules antérieurs à l?Euro VI, le
GTL permet de réduire significativement les émissions
locales (Pour l?Euro V : NOx de -5 à -37% ; PM de -23 à
-33% selon les moteurs).
Pollution globale
L?empreinte CO2 du puits à la roue est identique à celle
du gazole utilisé en Europe4. Selon Shell, on constate une
diminution d?environ 5% du réservoir à la roue.
Autres impacts
L?utilisation de ce carburant permet de réduire la pollution
sonore (bénéfices limités : 1 à 4 décibels) et les fumées
pour les véhicules antérieurs à l?Euro VI grâce à une meil-
leure combustion liée à un indice de cétane élevé (les
véhicules Euro VI ne produisant que très peu de fumée).
Selon Shell, ce carburant n?est pas nocif en cas d?inhalation
et moins irritant. Il est biodégradable et non cancérogène.
4 WELL-TO-TANK Version 4.a. JEC WELL-TO-WHEELS ANALYSIS, Commission Européenne, 2014
le GTL est autorisée
en France depuis février
2017
12
Cadre réglementaire et fiscal
Réglementation
Le GTL est un carburant de synthèse répondant aux
spécifications de la norme EN15940. Cette norme, qui
décrit les carburants paraffiniques de type gazole, a été
approuvée au niveau européen en avril 2016.
La norme EN15940 est proche de la norme EN590. Les
deux principales différences sont la densité et l?indice
de cétane. En effet, les carburants paraffiniques ont une
densité légèrement plus faible que les gazoles stan-
dards.
L?utilisation du GTL est autorisée en France depuis février
20175 exclusivement pour les flottes professionnelles de
véhicules disposant d?une logistique d?approvisionne-
ment spécifique.
Fiscalité
Le GTL est soumis à la TICPE au même indice que le
gazole (Indice 22 ; taux de 53,07¤/ hectolitre).
Les entreprises de transport routier de voyageurs
devraient pouvoir récupérer une fraction de la TICPE
dans les mêmes conditions que pour le gazole.
Maturité de la technologie
Disponibilité des véhicules
En théorie, tous les véhicules peuvent fonctionner au
GTL pur ou en mélange, sans aucune modification. Il est
cependant nécessaire de s?assurer auprès du construc-
teur qu?il accepte l?usage de ce carburant dans ses
motorisations. Le carburant GTL est immédiatement uti-
lisable dans les moteurs diesel actuels, ce qui permet de
réduire les polluants (pour les véhicules antérieurs à
l?Euro VI) sans avoir à changer la technologie du moteur.
Disponibilité du carburant
et conditions de ravitaillement
La distribution du carburant GTL demeure très limitée
en France pour l?instant ; d?autant que ce carburant n?est
pas disponible en stations publiques.
A ce jour, un seul énergéticien commercialise ce car-
burant en Europe. Les livraisons s?effectuent à partir de
Rotterdam et Strasbourg, il est donc nécessaire de
s?assurer des possibilités d?approvisionnement et des
conditions économiques.
Infrastructures dédiées
L?utilisation du GTL ne nécessite pas d?investissements
ni d?infrastructures spécifiques. Cependant l?utilisation
d?une cuve dédiée est préconisée afin de conserver les
gains inhérents au carburant. La stabilité de ce carburant
à l?oxydation permet un stockage prolongé.
Exploitation
La consommation d?un véhicule roulant au GTL est
équivalente à celle d?un véhicule roulant au diesel.
Ce carburant permet d?améliorer à froid la puissance
du moteur. Les pleins de carburant ne peuvent être
réalisés qu?au dépôt ; cela peut engendrer des
kilomètres de haut-le-pied (HLP)6 supplémentaires se-
lon la zone de circulation du véhicule.
Le GTL est adapté à l?ensemble des activités du
transport routier de voyageurs (transports scolaires,
lignes régulières, activités touristiques, services
librement organisés) dès lors que la distance parcourue
permet de faire le plein au dépôt.
Maintenance
L?utilisation du GTL ne nécessite, en théorie, pas de
plan de maintenance spécifique. Selon Shell, le GTL
diminuant les émissions de particules et d?imbrulés
du moteur, il contribuerait à maintenir les organes du
moteur plus propres (Filtres à particules, filtres à gazole,
injecteurs?). Il est préférable de s?assurer de la position
du constructeur au préalable.
Coûts
Coûts au regard de la technologie diesel Euro VI, référentiel du document
Véhicules Infrastructures Exploitation Maintenance
Identique Identique
Supérieur :
? Coût du carburant supérieur
au gazole
? HLP supplémentaires
En théorie, identique*
*moteurs plus propres et pas de maintenance allongée suivant l?utilisation (Shell).
Le prix du carburant GTL devrait être légèrement plus élevé que celui du gazole en raison de la logistique
d?acheminement.
5 Arrêté du 28 février 2017 modifiant l?arrêté du 19 janvier 2016 relatif à la liste des carburants autorisés au regard des dispositions de l?article 265
ter du code des douanes
6 Le haut-le-pied (HLP) est une expression utilisée en transport routier pour désigner tout déplacement non commercial d?un véhicule.
Dans le transport routier de voyageurs, le haut-le-pied est le déplacement d?un autocar ne transportant aucun passager.
Le GTL (gas-to-liquid)
13
Le GTL permet d?apporter une réponse immédiate aux problématiques de qualité de l?air pour
les véhicules antérieurs à la norme Euro VI, en se substituant au gazole pour réduire les émissions
de polluants locaux. Ce carburant est adapté à l?ensemble des activités du transport routier
de voyageurs (transports scolaires, lignes régulières, activités touristiques, services librement
organisés) dès lors que la distance parcourue permet de faire le plein au dépôt. Néanmoins,
ce carburant n?est, réglementairement, pas disponible en station publique.
Techniques
Ne nécessite aucune modification
des véhicules ;
Totalement substituable (et
miscible) au gazole ;
Amélioration à froid de la
puissance du moteur ;
Ne nécessite, a priori, pas de plan
de maintenance spécifique ;
Ne nécessite pas d?investissement,
ni d?infrastructure spécifique ;
Possibilité de stockage prolongé.
Techniques
Distribution encore très limitée en
France ;
Carburant non disponible en station
publique.
Environnementaux
Non-toxique, non-cancérogène et
biodégradable (selon Shell) ;
Légère réduction des nuisances
sonores et visuelles.
Pour les véhicules antérieurs à l?Euro VI :
Réduction des émissions d?oxydes
d?azote (NOx) ;
Réduction des émissions de
particules (PM) ;
Permet une réduction conséquente
de la pollution locale d?une flotte
de véhicules anciens.
Economiques
Léger surcoût du carburant ;
Coûts de haut-le-pied
supplémentaires.
+ Avantages +
- Inconvénients -
Synthèse
Le GTL (gas-to-liquid)
14
Le HVO
(huiles végétales
hydrotraitées)
14
Technologie de transition
15
Le HVO (huiles végétales hydrotraitées)
Présentation / Caractéristiques
Le HVO (Hydrotreated Vegetables Oils) est un biocarbu-
rant au sens de la directive européenne 2003-30.
Il est obtenu par un procédé chimique d?hydrogénation7
d?huiles végétales de plantes (colza, soja, palme, jatropha)
ou de déchets de graisses animales. Les caractéristiques
de l?hydrocarbure obtenu sont très proches des carbu-
rants de synthèse paraffiniques et quasiment identiques
à celles du gazole.
Cette technique de fabrication utilise les mêmes matières
premières que pour la fabrication des biodiesels de type
EMAG (esters méthyliques d?acides gras). Elle permet
d?obtenir un produit d?une meilleure qualité, se conser-
vant mieux et utilisable sur une plage de température
comparable à celle du gazole, voire à des températures
plus basses.
Les huiles végétales hydrotraitées sont incorporables
dans le gazole ou peuvent être utilisées pures en
remplacement de celui-ci.
Impacts environnementaux
Oxydes
d?azote (NOx)
Particules
(PM)
Gaz à effet
serre (GES)
HVO
(écart vs
diesel Euro VI)
Réduction des émissions
locales pour les véhicules
antérieurs à l?Euro VI
Aucune réduction
statistiquement significative
observée pour l?Euro VI
~ - 50%
(du puits au
réservoir)
Source : Neste Renewable Diesel Handbook ? Mai 2016
Pollution locale
Concernant l?Euro VI, peu de données sont disponibles.
Pour les véhicules antérieurs à la norme Euro VI, l?utilisation
du HVO permet de réduire les émissions locales en
offrant sensiblement les mêmes bénéfices environne-
mentaux que le GTL.
Pollution globale
Le HVO présente un intérêt supplémentaire grâce à une
réduction de l?ordre de 50% des gaz à effet de serre car
les émissions de CO2 sont absorbées par photosynthèse
lors de la croissance de la plante.
Autres impacts
La production de HVO peut impacter l?économie de
la filière agricole par la consommation de matières
premières agricoles et la production de co-produits
utilisables pour l?alimentation du bétail.
7 Incorporation d?hydrogène et extraction d?oxygène.
Le carburant HVO est
immédiatement
utilisable
dans les moteurs diesel actuels
16
Le HVO (huiles végétales hydrotraitées)
Cadre réglementaire et fiscal
Réglementation
Le HVO est un carburant répondant aux spécifications
de la norme EN15940. Cette norme, qui décrit les car-
burants paraffiniques de type gazole, a été approuvée
au niveau européen en avril 2016.
L?utilisation du HVO est autorisée depuis février 20178
exclusivement pour les flottes professionnelles de véhi-
cules disposant d?une logistique d?approvisionnement
spécifique.
Fiscalité
Le HVO est soumis à la TICPE au même indice que le
gazole (Indice 22 ; taux de 53,07 ¤/ hectolitre).
Les entreprises de transport routier de voyageurs
devraient pouvoir récupérer une fraction de la TICPE
dans les mêmes conditions que pour le gazole.
Maturité de la technologie
Le HVO est utilisé depuis une dizaine d?années dans les
pays du Nord de l?Europe, ce qui permet un certain recul
sur les avantages et inconvénients de ce carburant.
Disponibilité des véhicules
En théorie, tous les véhicules diesel peuvent fonctionner
au HVO. Il est cependant nécessaire de s?assurer auprès
du constructeur qu?il accepte l?usage de ce carburant
dans ses motorisations.
Le carburant HVO est immédiatement utilisable dans
les moteurs diesel actuels, ce qui permet de réduire les
polluants (pour les véhicules antérieurs à l?Euro VI) sans
avoir à changer la technologie du moteur. Il peut être
utilisé pur ou mélangé au gazole.
Disponibilité du carburant
et conditions de ravitaillement
En France, le HVO n?est pas encore disponible à la distri-
bution. A ce jour, un énergéticien envisage la construc-
tion d?une unité de production à La Mède (Bouches-
du-Rhône) dont l?ouverture est prévue pour 2018.
Ce carburant ne sera disponible qu?en station privée.
Infrastructures dédiées
Le HVO ne nécessite pas d?investissement ni d?in-
frastructures spécifiques. L?utilisation d?une cuve dédiée
est préconisée afin de conserver les gains inhérents au
carburant.
Exploitation
L?utilisation du HVO offre une autonomie similaire au
gazole sachant que les pleins de carburant ne peuvent
être réalisés qu?au dépôt ce qui peut engendrer des
kilomètres de haut-le-pied (HLP) supplémentaires selon
la zone de circulation du véhicule.
Cette technologie est adaptée à l?ensemble des activités
du transport routier de voyageurs (transports scolaires,
lignes régulières, activités touristiques, services libre-
ment organisés) dès lors que la distance parcourue
permet de faire le plein au dépôt.
Maintenance
La mise en oeuvre de ce carburant utilisé à l?état pur,
peut nécessiter une recalibration du système d?injection
de carburant des moteurs et quelques modifications
des cuves de stockage du carburant.
Coûts
Coûts au regard de la technologie diesel Euro VI, référentiel du document
Véhicules Infrastructures Exploitation Maintenance
Identique Identique
Supérieur :
? Coût du carburant supérieur
au gazole
? HLP supplémentaires
En théorie, identique
Le prix du HVO devrait être plus élevé que celui du gazole en raison du coût de production plus élevé et du coût de
la matière première9.
8 Arrêté du 28 février 2017 modifiant l?arrêté du 19 janvier 2016 relatif à la liste des carburants autorisés au regard des dispositions de l?article 265 ter
du code des douanes
9 Source : Renault Trucks
17
Le HVO permet d?apporter une réponse immédiate aux problématiques
de qualité de l?air pour les véhicules antérieurs à la norme Euro VI, en se substituant
au gazole pour réduire les émissions de polluants. Cette technologie est adaptée
à l?ensemble des activités du transport routier de voyageurs (transports scolaires, lignes
régulières, activités touristiques, services librement organisés) dès lors que la distance
parcourue permet de faire le plein au dépôt.
Néanmoins, à ce jour ce carburant n?est pas encore distribué en France
et ne sera pas disponible en station publique.
Techniques
Ne nécessite aucune modification
des véhicules ;
Totalement substituable (et
miscible) au gazole ;
Autonomie similaire au gazole ;
Ne nécessite pas d?investissement
ni d?infrastructure spécifique.
Techniques
Carburant non disponible actuellement
à la distribution en France ;
Carburant non autorisé en station
publique.
Environnementaux
Réduction des émissions de gaz à
effet de serre de l?ordre de 50% ;
Légère réduction des nuisances
sonores et visuelles.
Pour les véhicules antérieurs à l?Euro VI :
Réduction des émissions d?oxydes
d?azote (NOx) ;
Réduction des émissions de
particules (PM) ;
Permet une réduction conséquente
de la pollution locale d?une flotte
de véhicules anciens.
Economiques
Coût du carburant supérieur au gazole ;
Coûts de haut-le-pied supplémentaires.
+ Avantages +
- Inconvénients -
Synthèse
Le HVO (huiles végétales hydrotraitées)
18
Le GNC
(gaz naturel
comprimé)
18
Technologie de rupture
19
LE GNC (gaz naturel comprimé)
Présentation / Caractéristiques
Le GNC (Gaz Naturel Comprimé) fait partie de la famille
des GNV (Gaz Naturel pour Véhicules). Utilisé sous forme
gazeuse comprimée à 200 bars, il est composé d?au moins
85% de méthane et possède la particularité d?être deux
fois plus léger que l?air.
Naturellement présent dans certaines roches poreuses
(origine fossile), le GNV peut également être obtenu à
partir de la fermentation de matières organiques telles
que les déchets agricoles, industriels ou ménagers ou en-
core les boues de stations d?épuration. Le biogaz fabriqué
à partir de ces déchets nécessite un traitement visant à éli-
miner les impuretés et gaz indésirables. Une fois purifié,
ce gaz est injecté dans les réseaux de gaz naturel. On parle
alors de biométhane et de bioGNV lorsque ce dernier est
utilisé comme carburant. Il est renouvelable contrairement
à celui d?origine fossile et sa production participe à l?éco-
nomie de la filière agricole via notamment l?utilisation du
digestat qui se substitue à l?utilisation d?engrais chimiques.
Le pouvoir calorifique d?1 m3 de gaz10 à pression atmos-
phérique et à température ambiante est sensiblement
équivalent à celui d?un litre de gazole. Ceci impose un
stockage sur le véhicule sous haute pression (200 bars)
afin d?avoir une autonomie suffisante.
L?utilisation de ce carburant remonte au milieu des an-
nées 1990 où il a été largement déployé pour les autobus,
les bennes à ordures ménagères et quelques véhicules
légers circulant principalement en zone urbaine.
Ce carburant impose un véhicule dédié, doté d?un
moteur à allumage commandé (équipé de bougies
comme un moteur essence), d?un système de stockage
spécifique composé de plusieurs réservoirs d?une conte-
nance totale de 1200 litres positionnés généralement en
toiture et d?un système d?alimentation du moteur appro-
prié (système de détente du gaz et d?une injection).
Le GNC d?origine fossile et le bioGNC ne seront pas
dissociés dans ce document, sauf sur le plan des impacts
environnementaux où des différences existent.
Impacts environnementaux
Oxydes
d?azote (NOx)
Particules
(PM)
Gaz à effet
serre (GES)
GNC
(écart vs diesel
Euro VI)
- 53% - 96% ~ + 10%
bioGNC
(écart vs diesel
Euro VI)
- 53% - 96% ~ - 80%
Source : données IVECO.
NB : L'ADEME disposera de données début 2018
Pollution locale
L?utilisation de GNC ou de bioGNC permet de réduire
les émissions locales.
Pollution globale
Le bilan carbone est impacté par le rendement du
moteur GNC inférieur d?environ 10% à celui du moteur
diesel. Cependant, selon l?analyse du cycle de vie (ACV11),
l?incorporation de bioGNC dans le GNC permet de dimi-
nuer les émissions globales de gaz à effet de serre (du
puits à la roue) voire, selon le taux d?incorporation, de les
rendre inférieurs à ceux généralement constatés pour le
diesel.
Autres impacts
La diminution des nuisances sonores perçues est de
l?ordre de 50% par rapport au diesel.
10 L?unité de mesure du gaz est en Normo m3 (Nm3 = 1 m3)
11 L?analyse du cycle de vie recense et quantifie, tout au long de la vie des produits, les flux physiques de matière et d?énergie associées aux activités
humaines. Elle en évalue les impacts potentiels puis interprète les résultats obtenus en fonction de ses objectifs initiaux.
20
LE GNC (gaz naturel comprimé)
Cadre réglementaire et fiscal
Le cadre règlementaire applicable au GNC (Gaz Naturel
Comprimé) est le même que celui du GNV (Gaz Naturel
pour Véhicule).
Réglementation
L?exploitation de véhicules GNV est soumise à une rè-
glementation stricte et complexe afin d?apporter toutes
les garanties de sécurité.
Véhicules :
Concernant les véhicules, les pièces de rechange
doivent être conformes au règlement européen R110
annexé à l?accord de Genève du 20 mars 1958 révisé
GNC. Il décrit les prescriptions relatives à l?homologation
des composants de véhicules fonctionnant au GNV.
Les visites réglementaires sont identiques à celles d?un
véhicule diesel auxquelles s?ajoute une inspection tous
les 4 ans des réservoirs et des dispositifs d?alimentation
du moteur12.
Installations :
Le GNC, relève de la rubrique 1413 de la nomenclature
des installations classées pour la protection de
l?environnement (ICPE). Il existe deux systèmes distincts
d?autorisation d?ouverture de site selon le débit ou la
capacité des installations (déclaration ou autorisation
préfectorale)13.
Les distances de sécurité entre les équipements de la
station, entre les équipements et un bâtiment recevant
du public, ou les limites de bruit par rapport aux zones
d?habitation sont normalisées.
Une visite annuelle est obligatoire pour les installations
de compression et pour les ateliers où les installations
de détection de gaz et des dispositifs de sécurité sont
vérifiés. Il est nécessaire de respecter la réglementation,
en créant des zones ATEX (Atmosphère Explosive).
Circulation :
La circulation des véhicules GNV peut être réglemen-
tée par arrêté préfectoral dans certains lieux (tunnels,
parkings souterrains?).
Fiscalité
Le GNC est soumis depuis 2011 à la Taxe Intérieure sur
la Consommation des Produits Energétiques (TICPE)
dont le montant est fixé à la nomenclature de l?article
265 du code des douanes sous l?indice 36. Pour 2017,
le taux est de 5,80 ¤/ 100 m3.
Le GNC bénéficie d?incitations fiscales, dont voici les
principaux dispositifs :
? Exonération de la Taxe Intérieure de Consommation
sur le Gaz Naturel (TICGN)14 ;
? Suramortissement de 40% à l?achat de biens produc-
tifs15 jusqu?au 31 décembre 2017.
? Cartes grises : les conseils régionaux peuvent,
sur délibération, exonérer en totalité ou à concur-
rence de la moitié de la taxe proportionnelle sur les
certificats d?immatriculation, les véhicules fonction-
nant, exclusivement ou non, au GNV.
Maturité de la technologie
Disponibilité des véhicules
S?il existe une offre abondante pour les autobus,
il n?existe à ce jour qu?un seul constructeur qui
commercialise des autocars GNC avec des soutes. Trois
constructeurs proposent des véhicules sans soutes (un
minicar et deux véhicules de type urbain réceptionnés
en autocar)16.
Disponibilité du carburant
et conditions de ravitaillement
La disponibilité du gaz naturel pourrait être rapidement
comparable à celle du diesel sur l?ensemble du terri-
toire français en s?appuyant sur la densité des réseaux
existant de gaz naturel (à la fois réseaux de transport et
de distribution). En revanche, le réseau d?avitaillement,
c?est-à-dire l?accès au dispositif pour effectuer un
plein sous 200 bars, est encore peu développé sur le
domaine public, même s?il est en pleine expansion.
En 2017, on dénombre en France 69 stations GNV (58
stations GNC, 11 station GNL) dont 43 sont accessibles
aux poids lourds17.
12 Arrêté du 9 avril 1964 réglementation des conditions d?équipement, de surveillance et d?exploitation des installations de gaz carburant comprimé
équipant les véhicules automobiles.
13 Circulaire du 1er décembre 2015 Régime fiscal de l?usine exercée de gaz naturel véhicules, de biométhane, de gaz naturel liquéfié et de biomé-
thane liquéfié à usage carburant (UEGNV).
14 Circulaire du 13 avril 2016 Taxe Intérieure de Consommation sur le Gaz Naturel (TICGN), point 74.
15 Article 39 decies A Code général des Impôts.
16 A l?heure de la rédaction du document, moins de 30 autocars circulent en France (parc d?autocars français en 2016 : 67 053).
17 Mobilité Gaz OpenData (https://gnv-grtgaz.opendatasoft.com).
21
Pour se conformer aux prescriptions de la directive
2014/94/UE il est prévu de créer au minimum :
? Environ 80 points de ravitaillement en GNC au 31
décembre 2020 ouverts au public en tenant compte
des stations existantes ;
? Environ 115 points de ravitaillement en GNC au 31
décembre 2025, dont environ 70 le long des axes ou
dans les aires urbaines situées sur les corridors du
réseau transeuropéen de transport (RTE-T).
Les objectifs de la filière (AFGNV18) sont plus ambitieux :
250 stations d?ici 2020.
Par ailleurs, il est possible de s?équiper d?une station de
charge privée.
Précisons qu?il existe 2 types d?avitaillement : l?avitaille-
ment rapide (5 à 10 minutes) et l?avitaillement « à la place »
qui nécessite un temps de rechargement compris entre
5 et 8 heures. Dans certains cas de figure (selon le type
d?équipement installé et utilisé pour faire le plein), il est
possible de constater, en recharge rapide, l?impossibili-
té de faire le plein complet du véhicule (jusqu?à 20% de
gaz en moins).
Infrastructures dédiées
Plusieurs investissements sont nécessaires à la mise en
place de véhicules fonctionnant au gaz naturel : une
station de compression (si avitaillement en interne), un
aménagement du dépôt (sécurisation) et de l?atelier
(sécurisation + zone ATEX + équipements).
Il est possible d?implanter une station de compression
et d?acheter le gaz de manière séparée. Une solution
alternative s?offre aux entreprises : passer un contrat
avec un énergéticien (pétrolier, gazier) qui s?occupera
lui-même de l?installation et répercutera le coût sur le
prix de vente du gaz.
Quelle que soit la solution retenue, il est nécessaire de
disposer d?une arrivée de gaz à proximité du dépôt
d?au minimum 4 bars, (16 bars sont préférables pour
alimenter les flottes poids lourds). Compte tenu de la
complexité des réglementations (ICPE/ ATEX), il est
recommandé de procéder à une étude de faisabilité au
préalable en intégrant les services de la DREAL.
Exploitation
La capacité des véhicules est identique à celle d?un
véhicule diesel.
Le prix inférieur du gaz (un litre de gazole coûte 1 ¤, un
kg de GNC coûte 0,60¤) permet un coût total de carbu-
rant inférieur à celui du diesel.
L?autonomie des véhicules est limitée à 500 ou 600 km.
Cette technologie est adaptée pour les transports sco-
laires et les lignes régulières mais difficilement exploi-
table pour les activités touristiques et les services libre-
ment organisés.
Ces véhicules peuvent faire l?objet de restrictions de
circulation pour des raisons de sécurité (tunnels) ou
liées au gabarit du véhicule (positionnement des
réservoirs en toiture). L?utilisation du GNC nécessite une
formation à la conduite (une demi-journée) mais égale-
ment de l?ensemble des personnels présents sur le site
d?exploitation (règles de sécurité). Il convient de prévoir
des procédures de sécurité à destination du personnel
et des usagers.
Selon le mode d?avitaillement retenu, il faut prendre en
compte le temps de connexion du véhicule à la station
de charge et à sa déconnexion avant le départ dans
le cas d?une charge lente au dépôt. Selon la zone de
circulation du véhicule et sa proximité par rapport à
la station de charge (au dépôt ou station publique), il
faudra également intégrer les coûts de haut-le-pied.
Il est important de noter que l?utilisation d?une moto-
risation GNC permet d?éviter l?utilisation de l?AdBlue®.
Maintenance
L?utilisation de la technologie GNC requiert une formation
spécifique pour le personnel de maintenance ainsi que
l?acquisition d?équipements et outillages particuliers.
Equipements de maintenance à prévoir :
? Passerelle mobile pour travail en hauteur ;
? Equipement pour levage du capotage des réservoirs
de gaz ;
? Outillage spécifique au gaz (détection de fuite,
intervention sur véhicule).
L?utilisation du GNC nécessite une sécurisation des
ateliers à travers l?installation de détecteurs de gaz et la
mise en place de zones ATEX.
Une fois l?atelier équipé et le personnel formé, la
maintenance de ce type de véhicules ne pose pas de
problèmes particuliers.
LE GNC (gaz naturel comprimé)
18 Association Française du Gaz Naturel pour Véhicules
22
LE GNC (gaz naturel comprimé)
A ce jour, le prix du gaz à 200 bars (GNC) est moins
cher que le gazole, grâce à une fiscalité avanta-
geuse. Le gaz naturel n?entre pas dans l?assiette de
la TGAP (Taxe générale sur les activités polluantes).
Le prix d?achat d?un autocar est, selon le constructeur,
supérieur de 30 à 50% par rapport à son équivalent
diesel. Ce surcoût est nettement supérieur à ce que l?on
constate habituellement pour les autobus où il est de
l?ordre de 15 à 20%.
Les coûts indiqués concernant la sécurisation des
ateliers et remisage (si couvert), les équipements de
maintenance et les visites réglementaires annuelles
sont issus des retours d?expérience d?opérateurs. Le
coût d?une station privée d?avitaillement demeure élevé.
Cela nécessite une flotte relativement importante et un
kilométrage annuel élevé pour espérer amortir les
surinvestissements sur une période de 15 ans.
De nombreux surcoûts sont liés au démarrage de cette
nouvelle technologie, il est probable qu?ils s?amoin-
drissent après plusieurs années de développement.
Coûts
Coûts au regard de la technologie diesel Euro VI, référentiel du document
Véhicules Infrastructures Exploitation Maintenance
Supérieur :
~ + 30 à 50%
Pour les ateliers :
Supérieur au global :
? Coût du carburant inférieur
? Formation des conducteurs et du personnel
? HLP supplémentaires si station publique
? Rédaction des procédures
? Ne nécessite pas d?AdBlue®
Supérieur :
~ + 30%
Supérieur, pour 30 véhicules :
? Sécurisation atelier (~ 100 000 ¤) et
remisage (si couvert)
? Équipements de maintenance atelier
(~ 70 000 ¤)
? Visites règlementaires annuelles (~ 20 000 ¤)
Pour les stations :
Identique si
stations publiques
Supérieur
si stations privées
~ 650 à 700 000 ¤
pour 30 véhicules
1 seul
constructeur commercialise des autocars
au GNC avec des soutes
23
Le GNC représente une alternative intéressante aux carburants traditionnels pour réduire l?impact
environnemental et amorcer le processus de décarbonation. Cette filière semble adaptée pour une
partie des activités du transport routier de voyageurs à l?exception des services librement organisés
et des activités touristiques pour lesquelles l?autonomie demeure encore insuffisante. Des freins
subsistent encore au développement de cette technologie (réseau d?avitaillement insuffisant, coûts
d?accès à la filière). Il est probable que ces freins disparaissent à moyen ou long terme. Une étude
de faisabilité et d?implantation devra être réalisée préalablement à toute décision.
+ Avantages +
- Inconvénients -
Synthèse
Techniques
Avitaillement rapide :
5 à 10 minutes ;
Fiabilité équivalente aux véhicules
diesel.
Techniques
Autonomie de 500 à 600 km maximum ;
Nécessité d?une formation spécifique
pour le personnel de conduite (une
demi-journée) et de maintenance ;
Réseau d?avitaillement peu développé
entraînant un risque d?attente élevée en
cas de fréquentation importante de la
station GNC ;
Temps de rechargement important pour
un avitaillement à la place ;
En cas d?avitaillement à la place, pas de
possibilité de connaître la consommation
par véhicule (information de consomma-
tion pour l?ensemble du parc) ;
Nécessité d?une arrivée de gaz avec une
pression suffisante pour installer une
station privée ;
Rédaction de procédures de sécurité.
Environnementaux
Diminution des émissions de par-
ticules fines (PM) et des émissions
d?oxydes d?azote (NOx) ;
Réduction importante des gaz
à effet de serre (GES) lorsqu?on
utilise du bioGNC ;
Diminution des nuisances sonores.
Economiques
Prix du gaz en ¤/kg moins cher
que celui du gazole en ¤/l ;
Coût du carburant au km inférieur
au diesel Euro VI ;
Fonctionnement du moteur
permettant d?éviter l?utilisation
d?AdBlue®.
Economiques
Surcoût du véhicule à l?achat ;
Coûts de maintenance plus élevés que
sur un véhicule diesel Euro VI ;
Coûts élevés d?une station privée
d?avitaillement ;
Coûts de haut-le-pied plus importants
selon le lieu d?activité et l?implantation
de la station de carburant ;
Coûts de sécurisation de l?atelier ;
Coûts des équipements d?atelier et
outillages de maintenance ;
Coûts liés aux visites règlementaires
annuelles des installations d?atelier,
stations de charge et équipements ;
Coûts de maintenance annuelle des
installations d?atelier, stations de charge
et équipements.
LE GNC (gaz naturel comprimé)
24
2015 ? Pays de la Loire
2015 restera l?année de la première expérimentation
d?un autocar roulant au biogaz. Le département
de la Vendée a déployé une stratégie énergétique
concrétisée par le plan « Vendée Energies Nouvelles »
avec pour ambition de produire localement 50% de
l?énergie consommée sur le département en 2025.
C?est dans ce contexte que le département s?est associé
à plusieurs partenaires dont la FNTV 85, l?entreprise
SOVETOURS, GRDF, Agri biométhane et SCANIA
pour lancer la première expérimentation d?un autocar
roulant au biométhane.
De mai à juin 2015, un autocar roulant au bioGNV et
approvisionné par l?usine de méthanisation de
Mortagne-sur-Sèvre a assuré successivement un
circuit scolaire de 37 kilomètres puis une ligne régulière
départementale de 225 km aller-retour (Cholet ? Les
Sables d?Olonne).
Le département a surtout réalisé un bilan technique
de cette expérimentation qui a validé la faisabilité
technique de faire circuler un autocar pour effectuer
des circuits scolaires et des lignes régulières.
Cette expérimentation a permis d?observer l?accueil
positif de la part des voyageurs, familles des élèves,
conducteurs et salariés de l?entreprise réalisant cette
expérimentation.
L?absence d?évaluation économique de cette expéri-
mentation n?a, en revanche, pas permis d?acquérir de
connaissances sur le modèle économique de cette
nouvelle motorisation.
Photo de l?autocar SCANIA qui a réalisé les expérimentations
© FNTV
Le Syndicat d?Energie de la Vendée et le Conseil
régional des Pays de la Loire mènent actuellement un
plan de déploiement de stations GNV dans le dépar-
tement et l?ensemble de la région afin de mailler le
territoire en stations GNV et permettre aux entreprises
de transports de pouvoir approvisionner leurs véhicules.
Le Conseil régional des Pays de la Loire affiche, dans sa
feuille de route régionale sur la transition énergétique,
vouloir être la première région de France en matière
de mobilités alternatives. Elle souhaite développer
cette politique avec des véhicules légers et véhicules
lourds de marchandises et de voyageurs. Elle souhaite
donc poursuivre les expérimentations de motorisations
alternatives sur les transports collectifs routiers.
2016-2017 ? Provence-Alpes-Côte d?Azur
Le 4 octobre 2016, GRDF et la FNTV PACA signaient
une convention régionale de partenariat afin de
tester et développer la filière gaz par le biais de plusieurs
expérimentations. Ces expérimentations ont été
menées en partenariat avec les autorités organisatrices
de transports.
Philippe Tabarot, Vice-Président en charge des trans-
ports, de l?intermodalité et des déplacements de la
Région Provence-Alpes-Côte d?Azur et Jean-Pierre
Serrus, Vice-Président en charge de la mobilité, des
déplacements et des transports de la Métropole
Aix-Marseille Provence ont manifesté l?engagement
fort de leurs collectivités respectives dans la démarche
initiée par la FNTV PACA.
Un autocar SCANIA et un autocar MAN roulant au
GNV ont réalisé plusieurs expérimentations afin de
tester en conditions d?exploitation, les caractéristiques
techniques des véhicules (performances, autonomie),
de vérifier l?appréciation de conduite par le conducteur
ainsi que le ressenti des voyageurs.
Photo prise au sommet du Mont Ventoux lors de l?expérimentation réa-
lisée dans le Vaucluse en juin 2017 avec un autocar MAN
© Grégory Grandel
LE GNC (gaz naturel comprimé)
EXPERIMENTATIONS GNV
25
Les tests se sont poursuivis afin de recueillir les données
nécessaires pour éclairer les politiques locales dans le
choix des technologies.
? Les premiers tests ont été effectués par des adhé-
rents de la FNTV PACA sur le périmètre métropolitain
(lignes Martigues-Marseille, Martigues-Aix, Vitrolles -
Aix en Provence et Aix-Marseille).
? Une expérimentation sur une ligne express régionale
(Nice-Marseille-Aix) a permis de tester l?autonomie
du véhicule.
? Une expérimentation a été menée dans le dépar-
tement du Vaucluse avec un autocar MAN (ligne
Avignon ? Orange et Cavaillon ? Orange).
Ces trois expérimentations ont permis de constater
que, sur les différentes typologies et services (ligne
rapide, ligne cadencée, ligne de desserte fine), la
solution GNV est concluante en termes de performance.
La consommation est quasiment égale, voire inférieure,
à celle d?un autocar diesel Euro VI. Le conducteur
atteste d?une souplesse de conduite et d?une réduction
des nuisances sonores.
La démarche s?inscrit dans le contexte favorable de
la construction métropolitaine et de la régionalisa-
tion de l?organisation des transports non urbains qui
concourent ensemble à promouvoir une vision renou-
velée du transport par autocar.
Pour la Métropole d?Aix-Marseille Provence, le lance-
ment de cette expérimentation est ainsi une première
application concrète des objectifs fixés par l?Agenda de
la Mobilité qui projette notamment de faire circuler 250
autocars au biogaz (produits localement et décarbonés)
et de développer dans les 5 ans « l?un des plus vastes
réseaux de cars Prémium sur autoroute d?Europe ».
2017 ? Nouvelle Aquitaine
De mars à juillet 2017, le département de la Gironde,
GRDF, SCANIA et le Citram Aquitaine ont décidé
d?expérimenter en conditions réelles d?exploitation un
autocar roulant au GNC. Comme en Provence-Alpes-
Côte d?Azur, l?expérimentation visait à tester le véhicule
en exploitation commerciale notamment sur la fiabilité
et le ressenti des voyageurs. Elle s?est déroulée sur la
ligne Bordeaux-Salleboeuf du réseau Transgironde.
L?essai s?est révélé concluant sur tous les plans, les temps
de chargement et surtout l?autonomie de l?autocar
s?avèrent compatibles avec l?exploitation du service
pouvant représenter jusqu?à 300 kilomètres par jour.
Les consommations sont quasiment identiques au
gazole et, outre la réduction des émissions de CO2,
l?utilisation du GNC a permis de constater une réduc-
tion des émissions de 95% des particules fines par
rapport à un moteur diesel Euro VI.
Le conducteur souligne que la conduite est plus souple ;
les voyageurs relèvent la réduction des émissions
sonores.
En décembre 2017, une expérimentation se déroulera,
en Auvergne-Rhône-Alpes, avec un autocar roulant au
bio éthanol, un autre roulant au GNC et enfin un dernier
roulant au diesel.
Photo de l?autocar SCANIA utilisé pour les expérimentations
© FNTV
LE GNC (gaz naturel comprimé)
26
Le bioéthanol
ED95
Technologie de rupture
27
Le bioéthanol ED95
Présentation / Caractéristiques
L?éthanol est produit à partir d?hydrocarbures, le bioé-
thanol est, quant à lui, produit à partir de biomasse.
Ils peuvent être utilisés dans des moteurs essence (en
mélange) ou dans des moteurs de type diesel modifiés.
C?est le bioéthanol ED95 qui sera traité dans cette étude.
Le bioéthanol de 1ère génération est obtenu à partir
de plantes céréalières (blé, maïs, orge, manioc), ou de
plantes sucrières (betterave, canne à sucre). L?amidon ou
le sucre issus de ces plantes est transformé en éthanol
(autre nom de l?alcool) par un procédé de fermentation
grâce à des micro-organismes.
La production de bioéthanol de 2ème génération est en
cours de développement. Produit à partir de biomasse
ligno-cellulosique, c?est-à-dire avec la tige et les feuilles
de la plante, il permettrait d?améliorer le bilan global de
la filière en permettant l?utilisation de résidus agricoles.
Le Brésil et les USA représentaient à eux deux 75% de
la production mondiale d?éthanol estimée à 52 millions
de m3 en 2007. Le Brésil l?obtient à partir de la canne à
sucre et les USA à partir de céréales. En France, il est
produit à partir de betteraves, blé, maïs et de manière
moindre à partir des marcs et lies de raisins provenant
de l?élaboration du vin.
Le bioéthanol ED95 contient 95% d?éthanol aqueux en
volume, et 5% d?additifs dont le but est d?améliorer les
propriétés d?auto-inflammation de l?éthanol. Il s?utilise
sur des moteurs diesel modifiés, essentiellement en
Suède et au Brésil dans les flottes de véhicules lourds
(marchandises et transports en commun).
Impacts environnementaux
Oxydes
d?azote (NOx)
Particules
(PM)
Gaz à effet
serre (GES)
BIOETHANOL
ED95
(écart vs
diesel Euro VI)
~ - 60% ~ - 70% ~ - 90%
(ACV19)
Source : données Scania
NB : L'ADEME disposera de ses propres valeurs début 2018
Pollution locale
Selon Scania, l?utilisation du bioéthanol permet de
réduire les émissions locales par rapport au diesel
norme Euro VI.
Pollution globale
On estime que la quantité de CO2 absorbée par la
photosynthèse des plantes nécessaires à la production
du bioéthanol contrebalance la quantité de CO2 émise
lors de l?utilisation du véhicule (environ 90% de gaz à
effet de serre en moins sur l?analyse du cycle de vie (ACV).
Autres impacts
L?utilisation de bioéthanol ED95 en substitution aux carbu-
rants traditionnels réduit la dépendance énergétique des
Etats au pétrole, participe au maintien d?emplois ruraux
et les résidus de plantes peuvent permettre de nourrir le
bétail.
19 Analyse du cycle de vie.
Le bioéthanol est une ressource
disponible
et renouvelable
28
Cadre réglementaire et fiscal
Réglementation
L?ED95 est un biocarburant dont les caractéristiques sont
définies par un arrêté du 29 mars 2016.
Il figure sur la liste des carburants autorisés en France
depuis 201620 et n?est autorisé que pour les flottes
professionnelles de véhicules disposant d?une logistique
d?approvisionnement spécifique et de leurs propres
capacités de stockage et de distribution.
Fiscalité
Le carburant ED95 est répertorié à l?indice 56 de la
nomenclature des carburants de l?article 265 du code des
douanes. Son taux de TICPE est de 4,40 ¤/hectolitre sans
possibilité de remboursement d?une fraction de la TICPE.
Par ailleurs, l?achat de véhicules fonctionnant au bioétha-
nol est éligible au suramortissement de 40% sur les biens
productifs21 jusqu?au 31 décembre 2017.
Maturité de la technologie
Disponibilité des véhicules
L?utilisation de cette technologie nécessite d?avoir un
moteur dédié. A ce jour, un seul constructeur commercia-
lise des autocars avec soutes fonctionnant avec du bioé-
thanol ED95.
Disponibilité du carburant
et conditions de ravitaillement
Le bioéthanol est une ressource facilement disponible
et renouvelable. Néanmoins, à ce jour, le réseau d?avitail-
lement demeure très peu développé. Il n?existe pas de
réseau de distribution en stations-service, ce carburant
étant réservé aux flottes captives disposant d?infrastructures
de stockage.
Selon la localisation de l?entreprise, les possibilités
d?approvisionnement des cuves doivent être confirmées
par les fournisseurs de carburants du marché.
Infrastructures dédiées
Ce carburant ne peut pas être mélangé au gazole et
nécessite de disposer d?infrastructures de stockage
spécifiques.
L?ED95 est hydrophile (il absorbe l?eau), plus volatile et sa
vapeur dans une cuve de stockage est plus inflammable
(intervalles d?inflammabilité) que les carburants fossiles.
Il nécessite des précautions lors de son transport et
pendant ses phases de stockage.
Les stations de distribution de carburants doivent être
adaptées au niveau des cuves de stockage, des postes
de distribution (adaptation des joints et des durites) et
des consignes de sécurité.
Le stockage enterré du bioéthanol répond à la norme
EN 12285-1. Cette dernière spécifie les exigences
applicables aux réservoirs.
Exploitation
Le confort de conduite et la capacité des véhicules sont
analogues à celui d?un véhicule diesel.
La consommation est plus importante de l?ordre de
70 à 80% par rapport au diesel, car l?éthanol contient
35% d?oxygène alors que le gazole n?en contient pas.
L?autonomie du véhicule sera par conséquent réduite de
l?ordre de 50%. Conjuguée à l?obligation de s?approvi-
sionner au dépôt, cela peut engendrer des contraintes
d?exploitation. Malgré cela, cette technologie permet
d?assurer l?ensemble des activités du transport routier de
voyageurs.
Enfin, l?utilisation de cette technologie nécessite de
respecter des consignes de sécurité spécifiques pour les
pleins de carburant.
Maintenance
Les cycles du plan de maintenance sont divisés par deux
par rapport à un véhicule diesel (vidange et changement
du filtre à huile entre 20 000 km et 30 000 km selon le
type de service).
L?utilisation de la technologie ED95 nécessite de chan-
ger régulièrement les injecteurs pour ne pas endomma-
ger le moteur (tous les 20 000 km).
Le convertisseur catalytique doit être changé tous les
350 000 km, tout comme les filtres à particules.
Le bioéthanol ED95
20 Arrêté du 19 janvier 2016 relatif à la liste des carburants autorisés au regard des dispositions de l?article 265 ter du code des douanes.
21 Article 39 decies A Code général des Impôts.
Coûts
Coûts au regard de la technologie diesel Euro VI, référentiel du document
Véhicules Infrastructures Exploitation Maintenance
Supérieur :
(~ + 10%)
Supérieur :
Implantation
d?une nouvelle station
~ 50 000 ¤
Supérieur :
? Surconsommation
? HLP supplémentaires
Supérieur :
~ + 200%
Le coût (prix du carburant multiplié par la consommation) du bioéthanol ED95 est à ce jour supérieur à celui du gazole.
L?utilisation de cette technologie implique des coûts de maintenance élevés, de l?ordre de 200% en plus par rapport à
un véhicule diesel, et suppose des investissements modestes en infrastructure de stockage.
29
Depuis janvier 2016, le carburant bioéthanol ED95 figure sur la liste des
carburants autorisés en France. A ce jour, un seul constructeur commercialise
cette technologie nécessitant une motorisation dédiée.
Cette technologie est adaptée à l?ensemble des activités du transport routier de
voyageurs dès lors que la distance parcourue permet de faire le plein au dépôt
(transports scolaires, lignes régulières, services librement organisés, activités touristiques).
Ce carburant est largement utilisé en Suède et au Brésil. Une seule expérimentation
en exploitation commerciale va être réalisée en Auvergne - Rhône-Alpes. À ce jour,
les coûts liés à la surconsommation et à la maintenance restent importants.
Techniques
Ressources disponibles et
renouvelables.
Techniques
Nécessité d?avoir un moteur dédié ;
Nécessité de changer régulièrement
les injecteurs ;
Autonomie deux fois inférieure à
celle d?un véhicule diesel ;
Stockage spécifique : carburant très
volatil et très inflammable ;
Insuffisance du réseau de distribution.
Environnementaux
Réduction des émissions d?oxydes
d?azotes (NOx) et de particules
(PM) ;
Réduction des émissions de gaz à
effet de serre (GES).
Economiques
Consommation plus importante ;
Coût du carburant ED95 supérieur
au diesel ;
Coûts de maintenance élevés ;
Coûts de haut-le-pied supplémentaires.
Economiques
Investissements modestes en
infrastructures.
+ Avantages +
- Inconvénients -
Synthèse
Le bioéthanol ED95
30
L?électrique
Technologie de rupture
31
L?électrique
Présentation / Caractéristiques
La technologie repose sur la propulsion du véhicule
par un moteur électrique. L?alimentation de ce véhicule
peut être réalisée par captation (il est dans ce cas
raccordé à un réseau comme les trolleys bus ou les trains
par exemple) ou par de l?énergie embarquée, généra-
lement dans des batteries. Ce document sera consacré
à cette dernière, qui est la seule envisageable pour le
transport interurbain de voyageurs.
D?un point de vue technique, l?intérêt de cette solution
réside, d'une part, dans la simplicité de construction et
de conduite du véhicule, et d'autre part, par le rende-
ment élevé du moteur. La difficulté demeure l?autono-
mie limitée des véhicules et le temps de rechargement
des batteries.
L?utilisation de cette technologie implique une
production d?électricité très importante compte tenu de
l?impact sur le réseau électrique ; cet impact dépendra
du nombre de véhicules en service.
Impacts environnementaux
Oxydes
d?azote (NOx)
Particules
(PM)
Gaz à effet
serre (GES)
ELECTRIQUE
(écart vs
diesel Euro VI)
- 100% - 100%
Selon
la source de
production
de l?électricité22
Source : Données Dietrich Carebus Group
Pollution locale
L?utilisation d?un véhicule électrique permet d?éliminer
toutes les émissions polluantes à l?échappement.
Pollution globale
Selon le processus de production de l?électricité, les
émissions de gaz à effet de serre sont variables. Le mix
énergétique français est avantageux à cet égard (part
prépondérante d?énergie nucléaire).
Autres impacts
Selon les constructeurs, les batteries seraient 100%
recyclables sous réserve de la mise en place de chaines
de recyclage à grande échelle.
La technologie électrique permet, par ailleurs, une
absence de nuisances sonores et olfactives.
22 Même si l?électricité est 100% renouvelable, son acheminement est consommateur de CO2.
Seuls 2
constructeurs
proposent des autocars équipés
d?une motorisation électrique à ce jour
32
L?électrique
Cadre réglementaire et fiscal
Réglementation
Les véhicules électriques n?émettent aucune émission.
Ils ne sont pas soumis aux normes d?émissions Euro.
Fiscalité
L?électricité utilisée pour le transport routier de
personnes au moyen de véhicules électriques ne
bénéficie pas d?une taxation à taux réduit contrairement
à celle utilisée pour le transport de personnes par train,
métro, tramway, câble et trolleybus.
Des aides, locales ou nationales, pour l?achat d?un
véhicule électrique se traduisent par des bonus
écologiques, des réductions sur le coût des cartes
grises. Ces exonérations ou allègements sont à étudier
lors de l?achat.
Maturité de la technologie
Disponibilité des véhicules
L?offre industrielle est à ce jour concentrée sur la mise
au point et la commercialisation des autobus. A ce
jour, seuls deux constructeurs proposent des autocars
équipés d?une motorisation électrique. En juin 2017,
le premier autocar électrique d?Europe a été livré à un
transporteur de la région parisienne.
Disponibilité du carburant
et conditions de ravitaillement
Sous l?impulsion de la directive 2014/94/UE et de la loi
sur la transition énergétique du 17 août 2015, un réseau
d?infrastructures est en cours de déploiement pour
permettre la recharge sur la voie publique. Ces
infrastructures ne seront pas obligatoirement ac-
cessibles aux poids lourds et ne disposeront pas
nécessairement de la puissance suffisante à la recharge
de leurs batteries. Dès lors, des infrastructures spéci-
fiques devront être développées.
La recharge des batteries d?un véhicule électrique peut
être effectuée en stations publiques ou en stations
privées.
Infrastructures dédiées
Lorsque la recharge des batteries est effectuée en
stations privées, elle nécessite l?achat d?un chargeur
dont la puissance détermine le temps de charge et le
nombre de véhicules pouvant être rechargés simul-
tanément. Les chargeurs n?étant pas interopérables,
cela ne permet pas un déploiement rapide de ce type
de matériel. En fonction de la puissance nécessaire au
rechargement des véhicules et de la localisation
du dépôt, un réseau de moyenne tension et un transfor-
mateur (en amont des stations de charge) devront être
implantés (coût supplémentaire à évaluer).
Des solutions de « biberonnage » peuvent être imaginées
par analogie à ce qui existe dans les réseaux de trans-
ports urbains. Néanmoins, le manque de maturité de la
filière pour l?autocar ne permet pas d?aborder ce sujet
dans ce document.
Le gabarit des véhicules électriques peut être légère-
ment plus haut que celui des véhicules diesel. Il convient
de s?assurer que la hauteur des accès aux bâtiments de
maintenance ou de remisage est compatible avec ces
véhicules.
Exploitation
La capacité des véhicules commercialisés aujourd?hui
est identique à celle des véhicules diesel. Le volume
disponible en soute est moindre. En l?absence de
données, il est préférable d?attendre les premiers essais
et exploitations pour déterminer la consommation du
véhicule.
D?après les constructeurs, les véhicules électriques qui
viennent d?être commercialisés disposent d?une autono-
mie comprise entre 150 et 200 km, ce qui ne permet pas
de répondre à tous les besoins d?exploitation. L?utilisation
d?un autocar électrique sans climatisation pourrait
convenir pour effectuer des services scolaires.
L?utilisation d?une climatisation, du chauffage, le nombre
de passagers et le profil de la ligne (vitesse commerciale,
inclinaison de la route?) sont autant d?éléments qui
impactent l?autonomie. L?autonomie diminuera progres-
sivement après les 5 premières années d?utilisation en
raison du vieillissement des batteries (jusqu?à -20%).
Le temps de recharge total des batteries est de 6 à 8
heures en utilisation normale. Des solutions permettent
de recharger plus rapidement ou de faire des recharges
partielles ; ce qui impacte négativement la durée de vie
des batteries. Les contraintes de lieu de recharge des
batteries sont à prendre en compte et peuvent générer
des kilomètres de haut-le-pied.
En cas de défaillance du système de charge ou de
coupure de courant (orage par exemple), il est
nécessaire de mettre en oeuvre des dispositifs d?alerte
afin d?assurer les services.
Les véhicules électriques sont très silencieux. Il est
nécessaire d?ajouter des systèmes annexes (visuels et
sonores) afin de prévenir tout risque de collision.
Cette technologie offre un confort de conduite et une
qualité de transport supérieure pour les passagers
(transmission continue, couple à bas régime, souplesse).
La technologie électrique permet de récupérer jusqu?à
30% d?énergie au freinage, sous réserve d?une conduite
adaptée. Une formation à la conduite est à prévoir afin
d?optimiser la récupération d?énergie (2h par conducteur).
33
L?électrique
Maintenance
Le personnel de maintenance doit être formé à la tech-
nologie électrique. La formation obligatoire réglemen-
taire pour intervenir sur les composants électriques
sous tension (2 à 3 jours) se complète par une formation
spécifique liée à la technologie des véhicules électriques
(1 semaine minimum par mécanicien).
Equipements de maintenance à prévoir :
? Passerelle mobile pour travail en hauteur ;
? Chariot élévateur ou potence ;
? Outillage spécifique pour intervention sur des com-
posants électriques.
La maintenance d?une chaîne de traction électrique est
généralement plus simple que celle d?un moteur ther-
mique. La fiabilité des véhicules de faible capacité est
aujourd?hui équivalente à celle d?un véhicule diesel.
Une usure plus rapide des trains de pneus sur l?essieu
moteur est à prévoir.
Coûts
Coûts au regard de la technologie diesel Euro VI, référentiel du document
Véhicules Infrastructures Exploitation Maintenance
Supérieur :
~ + 200% pour un autocar
de ligne régulière de 12m
Supérieur :
? Chargeur : ~ 50 000
à 120 000 ¤ HT
? Équipements de
maintenance atelier
(~ 70 000 ¤)
Inférieurs23 :
Coûts de formation et
de HLP supplémentaires
contrebalancés par un prix
du carburant moindre.
Supérieur :
~ 0,35 ? 0,40 ¤ /km
(Renouvellement
des batteries inclus)
Source : Données Dietrich Carebus Group
A ce jour, le prix des batteries reste élevé (pack batte-
ries sur l?autocar : de 180 000 à 270 000 ¤), ce qui rend
l?acquisition d?un véhicule électrique deux fois plus cher
qu?un véhicule diesel. Il existe plusieurs modèles écono-
miques dont l?un consiste à louer les batteries plutôt que
de les acheter. Les entreprises devront étudier l?impact
économique de ces solutions.
A moyen terme le prix des batteries devrait diminuer et
la densité de stockage (Wh/kg) devrait être améliorée.
Les calculs de coût total de possession devraient donc
être régulièrement mis à jour.
Les coûts de formation pour le conducteur dans le cadre
de la récupération d?énergie au freinage sont de l?ordre
de 5 000 ¤. Concernant les mécaniciens, les coûts de for-
mations s?élèvent à environ 7 000 ¤ (2 000 ¤ pour la for-
mation obligatoire réglementaire + 5 000 ¤ de formation
à la technologie électrique).
23 Si on considère que le renouvellement des batteries est dans la maintenance.
34
Si, sur le plan environnemental et énergétique, la solution électrique est une filière intéressante,
son utilisation pour l?autocar demeure en l?état actuel exclusivement adapté à des lignes
de courtes distances (de 150 à 200 km). Les contraintes actuelles (coûts très élevés, réseau
d?infrastructures de recharge peu développé pour les véhicules lourds, faible autonomie?)
ne permettent pas d?envisager un développement de cette filière à court et moyen terme.
Le premier autocar électrique d?Europe a été livré en juin 2017.
+ Avantages +
- Inconvénients -
Techniques
Autonomie limitée ;
Dégradation progressive de
l?autonomie des batteries ;
Temps de recharge des batteries
important ;
Diminution des capacités en soute ;
Durée de vie des batteries limitée ;
Réseau d?infrastructures de
recharge peu développé ;
Pas de standard unique (protocole
pour les bornes de recharge).
Environnementaux
Peut nécessiter d?augmenter la
capacité de production et celle du
réseau de distribution d?électricité
en cas de recharge des véhicules
lors des pointes de consommation
électrique ;
Obligation de mise en place de
chaînes de recyclage des batteries
usagées à grande échelle.
Economiques
Technologie coûteuse ;
Importance du coût des batteries
et de leur renouvellement ;
Importance du coût du chargeur ;
Coût de la formation des
conducteurs et des personnels
de maintenance ;
Coût de la maintenance.
Techniques
Amélioration de la performance
énergétique des moteurs (du
réservoir à la roue) ;
Confort de conduite supérieur ;
Récupération d?énergie au frei-
nage (simplicité de la chaîne de
traction électrique).
Environnementaux
Suppression totale des émissions
polluantes (à l?exception des
particules liées à l?abrasion des
pneumatiques et à l?usure des
plaquettes de freins) ;
Diminution des nuisances sonores
et olfactives.
Synthèse
L?électrique
35
Le 15 juin 2017, le premier autocar 100% électrique
d'Europe a été livré à B.E. green, filiale verte du
transporteur de voyageurs Autocars Dominique. Cet
autocar de tourisme BYD (12 mètres, 51 places assises
avec ceintures de sécurité, sièges inclinables, prises USB
individuelles, WiFi.) affiche une autonomie de 200 à
250 kms. Il a déjà été affecté pour des « city tours » ou
des excursions en périphérie des grandes villes pour
de nombreux clients.
Patrick Mignucci, PDG et fondateur de B.E. green, a
souhaité être la première entreprise à se doter d'un
autocar de tourisme 100% électrique afin de complé-
ter sa flotte électrique composée de 33 bus et minibus
électriques.
LIVRAISON DU 1er AUTOCAR ELECTRIQUE
L?électrique
© B.E. green
36
L?hybride
Technologie de rupture
37
L?hybride
Présentation / Caractéristiques
Le système hybride consiste à combiner deux sources d?éner-
gie, l?une thermique et l?autre électrique ou hydraulique :
? Electrique : le système hybride électrique associe un
moteur thermique et un groupe électrique moteur gé-
nérateur, l?énergie étant emmagasinée dans des batte-
ries ou des super-capacités ;
? Hydraulique : une hybridation hydraulique met en
oeuvre un moteur thermique associé à un ensemble
pompe-moteur-accumulateur24. Cette technologie
beaucoup plus rare, n?est pas encore présente sur les
autobus de série. Dans le reste du document, on ne
parlera que de la technologie hydrique électrique.
Le principe de fonctionnement d?un véhicule hybride
repose sur la récupération et le stockage de l?énergie
cinétique du véhicule lors de sa décélération pour la
restituer lors des phases d?accélération.
Il existe deux grandes familles d?hybridation : les hybrides
« séries » et les hybrides « parallèles ».
Les hybrides « séries », possèdent une transmission
électrique alimentée par un groupe électrogène et des
batteries. La suppression de la chaîne cinématique clas-
sique permet d?envisager des changements d?architec-
ture profonds pouvant améliorer les fonctionnalités des
véhicules en termes d?accès, de flux de passagers, de
confort... Ils laissent également la possibilité de remplacer
à terme le moteur thermique par une pile à combustible.
Les hybrides « parallèles », conservent la chaîne cinéma-
tique traditionnelle, la boite de vitesses étant remplacée
par un modèle intégrant un moteur électrique réversible.
Cette solution, moins onéreuse à la conception, est répu-
tée permettre un fonctionnement du véhicule en mode
dégradé si une panne du système électrique survenait.
Impacts environnementaux
Les impacts environnementaux générés par l?activité de
transport étant en lien direct avec les consommations
de carburant, l?utilisation de véhicules hybrides est
un facteur de leur amélioration. Leur réduction sera
directement corrélée au nombre de litres de gazole éco-
nomisés.
Oxydes
d?azote (NOx)
Particules
(PM)
Gaz à effet
serre (GES)
HYBRIDE
(écart vs diesel
Euro VI)
- 13,3% - 70% - 10 à - 20%
Source : données Solaris (constructeur autobus)
Pollution locale
Une moindre utilisation de l?énergie mécanique lors
des phases d?accélération réduit les émissions de
polluants. Le phénomène s?accentue pendant les périodes
d?accélération, lorsque les émissions de polluants sur un
moteur diesel sont les plus fortes.
Pollution globale
Les émissions de gaz à effet de serre étant strictement
proportionnelles à la consommation des carburants,
tout litre de carburant non consommé engendrera
une réduction de 3,16 kg CO2e25 (du puits à la roue).
L?utilisation d?un biocarburant améliorera encore ce
bilan carbone.
Autres impacts
On constate une réduction des nuisances sonores lors
des phases de démarrage. La gestion des batteries (ou
supercapacités) nécessite la mise en place de chaînes
de recyclage à grande échelle.
24 Source : Panorama et évaluation des différentes filières d?autobus urbains, ADEME, 2015.
25 CO2e : CO2 équivalent.
Technologie performante au plan
environnemental pour les activités
avec des arrêts
fréquents
38
L?hybride
Cadre réglementaire et fiscal
Réglementation
Les véhicules hybrides répondent aux spécifications des
normes Euro. Ils sont conçus pour fonctionner avec du
gazole standard répondant à la norme EN590.
Fiscalité
La fiscalité est identique à celle des véhicules diesel sur
le plan des carburants.
Maturité de la technologie
Les véhicules hybrides font partie des technologies de
rupture obligeant à acquérir un véhicule spécifique.
Disponibilité des véhicules
S?il existe une offre abondante pour les autobus, à ce
jour, un seul constructeur commercialise des autocars
équipés d?une motorisation hybride. Aucun ne circule
en France actuellement.
Disponibilité du carburant
et conditions de ravitaillement
S?agissant du gazole, il n?y a aucun problème de disponibilité.
Compte tenu de la technologie classique des moteurs
thermiques, l?utilisation d?un carburant alternatif de type
biocarburant ou carburant de synthèse n?est pas à ex-
clure mais demande à être documentée pour chaque
constructeur. L?utilisation de ce carburant renforcerait les
gains sur les gaz à effets de serre des véhicules hybrides.
Infrastructures dédiées
L?utilisation de la filière hybride présente l?avantage de ne
pas nécessiter d?infrastructures spécifiques pour sa mise
en place.
Le gabarit des véhicules hybrides est généralement légère-
ment plus haut que celui des véhicules diesel. Il convient de
s?assurer que la hauteur des accès aux bâtiments de main-
tenance ou de remisage est compatible avec ces véhicules.
Exploitation
La capacité et l?autonomie des véhicules sont identiques à
celles d?un véhicule diesel de la même catégorie.
Grâce au principe de récupération d?énergie lors des
phases de décélération, la consommation des véhicules
hybrides est moindre (environ 10 à 20%) que celle d?un
véhicule diesel selon l?activité. Faible sur les autoroutes, la
réduction de consommation est plus importante dans le
cadre d?activités périurbaines (réduction proche de celle
des autobus). L'utilisation du véhicule hybrique nécessite
une formation du conducteur afin d?optimiser la récupéra-
tion d?énergie (environ 2h par conducteur).
Les procédures de prise et de fin de service appliquées
aux véhicules diesel sont transposables aux véhicules hy-
brides. En phase d?exploitation commerciale, il n?y a pas
de contraintes réglementaires qui pourraient obliger à
modifier les itinéraires.
Suite aux premiers retours d?expérience avec ces véhicules,
les conducteurs semblent unanimes pour vanter l?agré-
ment de conduite et le confort supplémentaire ressentis
par une plus grande souplesse d?utilisation et une baisse
du niveau sonore. Les accélérations sont convenables, les
ralentissements plus doux qu?avec un frein conventionnel.
Il n?y a pas d?à-coup lié aux changements de vitesses sur
les véhicules avec une technologie de série.
Une formation des conducteurs à la conduite est néces-
saire afin d?optimiser la récupération d?énergie pendant
les phases de décélération (2h par conducteur).
Maintenance
Le personnel de maintenance doit être formé à la tech-
nologie électrique. La formation obligatoire réglemen-
taire pour intervenir sur les composants électriques sous
tension (2 à 3 jours) se complète par une formation spé-
cifique liée à la technologie des véhicules électriques
(1 semaine minimum par mécanicien).
Equipements de maintenance à prévoir :
? Passerelle mobile pour travail en hauteur ;
? Chariot élévateur ou potence ;
? Outillage spécifique pour intervention sur des com-
posants électriques.
Les coûts de maintenance observés sont plus élevés
que pour les véhicules diesel. Ceci est dû en premier
lieu au coût de remplacement de la batterie, puis à
l'usure importante des trains de pneus sur l?essieu
moteur en raison de leur sollicitation plus intense tant en
phase d?accélération que de décélération.
Bien que la fiabilité de ces véhicules soit du même ordre
que celle des véhicules diesel, les coûts de maintenance
projetés sont de l?ordre du double de ceux d?un véhicule
diesel.
Coûts
Coûts au regard de la technologie diesel Euro VI, référentiel du document
Véhicules Infrastructures Exploitation Maintenance
Supérieur :
~ + 50%
Pour un autocar ligne
régulière 13m
Supérieur :
Équipements de maintenance
atelier (~ 70 000 ¤)
Inférieur :
Coût supplémentaire de
formations des conducteurs
contrebalancé par une baisse
de consommation de l?ordre
de 10 à 20%
Supérieur :
Equipements du poste de
travail (1 à 10 véhicules) et
Formations
~ + 100% / diesel sur durée
de vie du véhicule
Les coûts de formation pour le conducteur dans le cadre de la récupération d?énergie au freinage sont de l?ordre de
5 000 ¤. Concernant les mécaniciens, les coûts de formations s?élèvent à environ 7 000 ¤ (2 000 ¤ pour la formation
obligatoire réglementaire + 5 000 ¤ de formation à la technologie électrique).
39
Cette technologie permet de réaliser l?ensemble des activités du transport routier
de voyageurs (transports scolaires, lignes régulières, activités touristiques, services librement
organisés). Néanmoins, pour que cette technologie soit efficace sur le plan environnemental,
il convient qu?elle soit utilisée pour des activités avec des arrêts fréquents.
Elle perd donc son intérêt en dehors des aires urbaines.
Techniques
Récupération de l?énergie du
freinage ;
Infrastructures d?approvisionnement
spécifiques non nécessaires ;
Possibilité d?utiliser des carburants
alternatifs au gazole ;
Agrément de conduite et confort.
Techniques
Offre de véhicule restreinte.
Environnementaux
Réduction des émissions d'oxydes
d'azote (NOx) ;
Réduction des émissions de
particules (PM) ;
Réduction des émissions de gaz à
effet de serre (GES) ;
Amélioration du bilan carbone
par l?utilisation d?un biocarburant
ou d?un carburant paraffinique de
synthèse ;
Réduction des nuisances sonores
lors des phases de démarrage.
Environnementaux
Gestion des batteries (ou superca-
pacités) en fin de vie ;
Technologie non performante sur
les activités interurbaines.
Economiques
Réduction de la consommation de
gazole.
Economiques
Achat d?un véhicule dédié
engendrant un coût d?acquisition
largement supérieur ;
Formations des conducteurs et
des agents de maintenance.
+ Avantages +
- Inconvénients -
Synthèse
L?hybride
Le GNL
(gaz naturel liquéfié)
40
Technologie de rupture
41
Le GNL (gaz naturel liquéfié)
Présentation / Caractéristiques
Avec le gaz naturel comprimé (GNC), le gaz naturel liquéfié
(GNL) constitue l?une des deux formes de gaz naturel pour
véhicules (GNV).
Le GNL est du gaz naturel condensé à l?état liquide. Refroidi
à une température de -161°C à la pression atmosphérique,
il prend la forme d?un liquide clair, transparent, inodore,
non corrosif et non toxique26. Sa densité énergétique est
2,5 fois plus importante que celle du GNC, c?est-à-dire que
l?on peut augmenter l?autonomie du véhicule tout en ré-
duisant le volume de carburant embarqué.
Depuis environ 5 ans, cette technologie se développe
pour les poids lourds effectuant de grandes distances.
Ils présentent une autonomie d?environ 1000 km avec un
plein de carburant, soit sensiblement la même autonomie
qu?un véhicule diesel.
La difficulté de cette technologie est de descendre la
température du produit à -161°C et surtout de la maintenir
afin qu?il reste à l?état liquide. Comme pour le GNC, cette
technologie impose l?utilisation d?un véhicule dédié, équipé
d?un moteur à allumage commandé et d?un dispositif de
stockage de carburant et d?alimentation du moteur, propre
à ce carburant.
Par ailleurs, le stockage de ce carburant à bord du véhicule
nécessite des réservoirs cryogéniques (basse température)
complexes à double épaisseur, le vide étant réalisé entre
les deux parois pour améliorer l?isolation thermique27.
Impacts environnementaux
Les émissions de polluants et de CO2 à l'échappe-
ment sont identiques entre le GNC et le GNL. GRDF et
l'ADEME travaillent actuellement à l'élaboration de fac-
teurs d'émissions pour la production de GNC, de GNL,
de BioGNC et de bioGNL.
Oxydes
d?azote (NOx)
Particules
(PM)
Gaz à effet
serre (GES)
GNL
(écart vs diesel
Euro VI)
- 53% - 96% ~ + 10%
Source : données IVECO
Pollution locale
L?utilisation du GNL permet une très forte réduction des
émissions locales.
Pollution globale
Le bilan carbone est impacté par le rendement du
moteur GNL à allumage commandé, inférieur d?environ
10% à celui du moteur diesel. Cependant, plusieurs
constructeurs européens sont en cours de développe-
ment d?un système d?injection combiné GNL et gazole
dit ??dual-fuel HPDI?? qui permettra de brûler le GNL avec
l?efficacité d?un moteur diesel28. Selon l?analyse du cycle
de vie (ACV), l?utilisation de bioGNL permet la réduction
des émissions de gaz à effet de serre par captation à la
source des émanations qui auraient lieu naturellement.
Des pertes de carburant par évaporation (perte en poids
d?environ 1% par jour lorsque le véhicule n?est pas utilisé)
viennent pénaliser le bilan gaz à effet de serre.
Autres impacts
La diminution des nuisances sonores est de l?ordre de
50% par rapport au diesel Euro VI.
Cadre réglementaire et fiscal
Le cadre règlementaire applicable au GNL (gaz naturel
liquéfié) est celui issu du GNV (gaz naturel pour véhicule).
Réglementation
L?exploitation de véhicules GNL est soumise à une règle-
mentation stricte et complexe afin d?apporter toutes les
garanties de sécurité.
? Véhicules :
Concernant les véhicules, les pièces de rechange doivent
être conformes au règlement européen R110 CEE-ONU.
Il décrit les prescriptions relatives à l?homologation des
composants de véhicules fonctionnant au GNV.
Les visites réglementaires sont identiques à celles d?un
véhicule diesel.
? Installations :
Le GNL relève de la rubrique 4718 de la nomenclature
des installations classées pour la protection de
l?environnement (ICPE), il existe deux systèmes distincts
d?autorisation d?ouverture de site selon la capacité des
installations (déclaration ou autorisation préfectorale)29.
Les distances de sécurité entre les équipements de la
station, entre les équipements et un bâtiment recevant
du public, ou les limites de bruit par rapport aux zones
d?habitation sont normalisées30.
Les installations de remplissage ou de distribution de gaz
inflammables liquéfiés relèvent de la rubrique n° 1414-3
de la nomenclature des ICPE et sont soumises à un
système déclaratif. Une visite périodique31 est obligatoire
pour les installations et pour les ateliers où les installations
de détection de gaz et des dispositifs de sécurité sont
vérifiés. Il est nécessaire de créer des zones ATEX
(Atmosphère Explosive).
26-27 Source : Panorama et évaluation des différentes filières d?autobus urbains, ADEME, 2015.
28 Dans le système ??dual-fuel HPDI?? deux carburants (gaz et gazole) sont disponibles simultanément dans le véhicule : le gaz est injecté dans le cy-
lindre pour créer un mélange homogène air/gaz et le gazole est injecté en petite quantité a la fin de la compression pour s?auto-allumer et induire
la combustion du mélange gaz/air comprimé. Dans les phases de ralenti, seul le gazole est injecté.
11 stations
de ravitaillement en GNL en 2017
42
Le GNL (gaz naturel liquéfié)
? Circulation :
La circulation des véhicules GNV peut être réglementée
par arrêté préfectoral dans certains lieux (tunnels par
exemple).
Fiscalité
Le GNL ne figure pas dans la nomenclature de l?article
265 du code des douanes. Le taux de TICPE est celui du
GNC en application du principe d?équivalence du 3° du
même article (indice 36, pour 2017 le taux est de 5,80 ¤/
100 m3).
Le GNL bénéficie d?incitations fiscales, dont voici les
principaux dispositifs :
? Exonération de la Taxe Intérieure de Consommation
sur le Gaz Naturel (TICGN)32;
? Suramortissement de 40% sur les biens productifs33
pour un achat de véhicule jusqu?au 31 décembre
2017.
? Cartes grises : les conseils régionaux peuvent, sur
délibération, exonérer en totalité ou à concurrence
de la moitié de la taxe proportionnelle sur les cer-
tificats d?immatriculation, les véhicules fonctionnant,
exclusivement ou non, au GNV.
Maturité de la technologie
Cette technologie est encore en cours de mise au point
pour les camions en Europe et déjà utilisée à grande
échelle en Chine. Elle n?est, à ce jour, pas dupliquée
aux véhicules de transport en commun, bien que cela
puisse présenter un intérêt en termes d?autonomie
pour les activités touristiques et les services librement
organisés.
Disponibilité des véhicules
A ce jour, aucun constructeur ne commercialise d?auto-
cars fonctionnant au GNL.
Disponibilité du carburant
et conditions de ravitaillement
En France, le réseau de ravitaillement en GNL se com-
pose en 2017 de 11 stations34. Sous l?impulsion de la
directive 2014/94/UE du Parlement européen, un
nombre approprié de points de ravitaillement va être
créé. 25 stations sont prévues au 31 décembre 2025,
le long des corridors du réseau transeuropéen de
transport (RTE-T) central.
Le remplissage d?un véhicule GNL impose par ailleurs
un équipement de protection individuel (EPI).
Infrastructures dédiées
Il est possible de construire une infrastructure privée de
ravitaillement en GNL.
Les stations de remplissage pour le GNL ne sont pas
connectées au réseau de gaz et nécessitent l?approvi-
sionnement du réservoir de stockage de la station par
camion.
Exploitation
L?utilisation de la technologie GNL devrait permettre
d?accroître l?autonomie des véhicules (grâce à une densité
énergétique supérieure). Ainsi, le GNL nécessite deux fois
moins de volume embarqué que le GNC pour la même
autonomie. Cependant, la consommation de carburant
est impactée par le phénomène de « boil-off »35.
L?utilisation de cette technologie nécessite une formation
spécifique pour le remplissage et de prendre des pré-
cautions particulières pour le remisage des véhicules
(pas de confinement).
Maintenance
Aucune donnée n?est disponible actuellement.
29 Circulaire du 1er décembre 2015 Régime fiscal de l'usine exercée de gaz naturel véhicules, de biométhane, de gaz naturel liquéfié et de biomé-
thane liquéfié à usage carburant (UEGNV)
30 Arrêté du 7 janvier 2003 relatif aux prescriptions générales applicables aux installations classées soumises à déclaration sous l'une ou plusieurs des
rubriques nos 1413 ou 4718 de la nomenclature des installations classées
31 Article R. 512-57 du Code de l?environnement
32 Circulaire du 13 avril 2016 Taxe Intérieure de Consommation sur le Gaz Naturel (TICGN), point 74
33 Article 39 decies A Code général des Impôts
34 Mobilité Gaz OpenData (https://gnv-grtgaz.opendatasoft.com)
35 Evaporation
Coûts
Coûts au regard de la technologie diesel Euro VI, référentiel du document
Véhicules Infrastructures Exploitation Maintenance
Supérieur : ~+ 30 à 50% Supérieur : ~ 1 000 000 ¤ Aucune donnée disponible Aucune donnée disponible
Source : données Shell et Scania
Aucun retour d?expérience ne permet à ce jour de confirmer les coûts annoncés par les constructeurs et énergéti-
ciens. Toutefois, les conditions de transport et de stockage spécifiques laissent penser que le coût des stations GNL
est vraisemblablement plus important que celui des stations GNC.
43
Le GNL présente des caractéristiques très similaires au GNC. La technologie est moins mature,
aucun constructeur ne commercialisant d?autocar. Cependant, l?autonomie supérieure au GNC
pourrait être, à terme, adaptée à l?ensemble des activités du transport routier de voyageurs
(transports scolaires, lignes régulières, activités touristiques et services librement organisés).
Techniques
Autonomie équivalente à celle du
diesel (deux fois supérieure à celle
du GNC) ;
Stations de remplissage
spécifiques non connectées
au réseau de gaz.
Techniques
Pas de véhicule commercialisé ;
Nécessité d?une formation
spécifique pour le remplissage.
Environnementaux
Diminution des émissions
d?oxydes d?azote (NOx) et de
particules fines (PM) ;
Diminution des nuisances sonores.
Environnementaux
Dégazage en cas de non utilisation
entraînant l?émission de méthane ;
Bilan carbone du GNL supérieur
à celui du GNC (acheminement du
GNL par camion depuis les ports) ;
Pas de bioGNL disponible.
Economiques
Surcoût des véhicules et de la
maintenance ;
Coût des stations GNL plus
important que celui des stations
GNC.
+ Avantages +
- Inconvénients -
Synthèse
Le GNL (gaz naturel liquéfié)
44
L?hydrogène
et la pile
à combustible
Technologie de rupture
45
L?hydrogène et la pile à combustible
Présentation / Caractéristiques
La pile à combustible est un dispositif électrochimique
dans lequel l?hydrogène et l?oxygène gazeux se combinent
pour fournir de l?électricité, de l?eau et de la chaleur suivant
un processus inverse de celui de l?électrolyse.
Cette réaction s?opère au sein d?une pile à combustible
essentiellement composée de deux électrodes (l?anode et
la cathode) séparées par un électrolyte ; c?est la réaction
inverse de l?électrolyse de l?eau. A l?anode, l?oxydation
électrochimique de l?hydrogène produit deux protons qui
traversent l?électrolyte et deux électrons qui passent dans
le circuit extérieur en produisant l?énergie électrique et
vont réduire électro chimiquement l?oxygène (de l?air) en
produisant de l?eau.
Ces réactions peuvent se produire à la température
ambiante grâce à un catalyseur qui favorise la coupure
des liaisons chimiques dans les molécules d?hydrogène et
d?oxygène.
La durée de vie d?une pile à combustible est de l?ordre de
7000 heures soit, à 40 km/h de moyenne, 280 000 km.
La pile à combustible agit toujours en complément
d?une batterie et suivant son dimensionnement, elle est
qualifiée de pile à combustible pleine puissance ou pile à
combustible « range extender ».
Impacts environnementaux
Oxydes
d?azote (NOx)
Particules
(PM)
Gaz à effet
serre (GES)
Hydrogene
? Pile à
Combustible
(écart vs
diesel Euro VI)
- 100% - 100%
Selon la
source de
production de
l?hydrogène36
Source : Données Shell
L?utilisation d?une pile à combustible permet de
supprimer toutes les émissions polluantes (rejet unique-
ment de vapeur d?eau). Cette technologie permet une
absence de nuisances sonores et olfactives.
L?hydrogène peut être produit à partir d?énergies renou-
velables (à partir de biogaz ou d?électricité elle-même
d?origine renouvelable) pour un bilan carbone neutre.
Toutefois, la production de l?hydrogène par reformage
catalytique du méthane, la plus économique et la plus
commune aujourd?hui, engendre des émissions de CO2.
36 L?utilisation d?électricité est nécessaire pour produire de l?hydrogène
Sa disponibilité n?est pas envisagée
à moyen terme en raison de
son coût
prohibitif
46
L?hydrogène et la pile à combustible
Cadre réglementaire
Réglementation
Le stockage de l?hydrogène, relève de la rubrique 4715
de la nomenclature des installations classées pour la
protection de l?environnement (ICPE), il existe deux sys-
tèmes distincts d?autorisation d?ouverture de site, selon
le débit ou la capacité des installations (déclaration ou
autorisation préfectorale).
Les distances de sécurité entre les équipements de la
station, entre les équipements et un bâtiment recevant
du public, ou les limites de bruit par rapport aux zones
d?habitation sont normalisées.
Maturité de la technologie
Disponibilité des véhicules
A ce jour, aucun constructeur ne commercialise en
France d?autocar fonctionnant avec cette technologie.
Cependant, quelques autobus à hydrogène circulent
dans le monde.
Disponibilité du carburant
et conditions de ravitaillement
L?utilisation de cette technologie permet un remplissage
rapide en station (de l?ordre de 3 à 5 minutes). Néan-
moins, à ce jour, le réseau de distribution de l?hydrogène
est quasi-inexistant. Il n?existe que des stations privées à
des fins de démonstration. La France a engagé des ac-
tions visant à favoriser le déploiement d?un réseau d?in-
frastructures de recharge dédiées à l?hydrogène, filière
encore émergente.
Infrastructures dédiées
La technologie « 700 bars », développée pour les
véhicules légers, nécessite de disposer de stations
de remplissage privées. Par ailleurs, l?hydrogène est
particulièrement difficile à stocker car il est volatil,
explosif et extrêmement inflammable.
Exploitation
L?autonomie des véhicules est limitée à environ
300 à 500 km selon la pression dans les réservoirs
d?hydrogène et leur taille.
Les performances de la pile à combustible devraient
être identiques à celles d?un véhicule à combustion
interne. Cependant, aucune donnée n?est disponible à
ce jour.
Maintenance
Aucune donnée n?est disponible actuellement.
Coûts
Coûts au regard de la technologie diesel Euro VI, référentiel du document
Véhicules Infrastructures Exploitation Maintenance
Supérieur :
~ + 400 à 500%
(Estimation)
Supérieur :
Environ 1 000 000 ¤ pour une
station (350 bars à 200 kg/j)
Pas de données disponibles Pas de données disponibles
Source : SHELL (pour le volet "infrastructures")
47
Cette filière énergétique pourrait jouer un rôle important dans le futur. Toutefois, sa disponibilité
n?est pas envisagée à moyen terme en raison de son coût prohibitif.
Elle pourrait permettre d?atteindre un bilan carbone neutre sous réserve de lever les freins actuels
(stockage difficile, réseau de distribution insuffisant et coûts prohibitifs).
Par ailleurs, cette technologie ne permettrait de réaliser qu?une partie des activités du transport
routier de voyageurs compte tenu d?une autonomie limitée.
Techniques
Distribution rapide.
Techniques
Nécessite des stations de
remplissage spécifiques ;
Difficulté de stockage de
l?hydrogène ;
Insuffisance du réseau de
distribution de l?hydrogène.
Environnementaux
Absence d?émissions polluantes ;
Possibilité de production de
l?hydrogène à partir d?énergies
renouvelables (électricité) pour
un bilan carbone neutre ;
Réduction des nuisances sonores
et olfactives.
Environnementaux
Emission de CO2 lors de la
production de l?hydrogène par
reformage catalytique.
Economiques
Coût prohibitif des véhicules ;
Coût prohibitif des infrastructures.
+ Avantages +
- Inconvénients -
Synthèse
L?hydrogène et la pile à combustible
48
Tableau comparatif des différentes filières énergétiques
au regard du diesel Euro VI.
Filières
Impact environnemental Autres
émissions Coûts Coûts Carburant Véhicules
Capacité
d?assimila-
tion
NOx
(oxydes
d?azote)
Particules GES (gaz à
effet de serre) Bruit / Odeur Investissement
véhicule
Infrastructures
dédiées Exploitation Maintenance Fiscalité Consommation Coût2
carburant
Réversibilité
avec le gazole Disponibilité Autonomie Capacité
Facilité
d?accès à la
technologie
Technologies
de
transition
GTL
< Euro VI < Euro VI
OUI OUI
Euro VI Euro VI
HVO
< Euro VI < Euro VI
OUI OUI
Euro VI Euro VI
Technologies
de
rupture
GNC
GNC
NON OUI3
bioGNC
BIO
ETHANOL
ED 95
NON OUI3
ELECTRIQUE NON OUI3
HYBRIDE
Gazole
OUI OUI3
Electrique
GNL
GNL
NON NON
bioGNL1
HYDROGENE/
PILE A
COMBUSTIBLE
NON NON
Conclusions
1 Identique GNC sous réserve de confirmation étude ADEME/GRDF
49
Filières
Impact environnemental Autres
émissions Coûts Coûts Carburant Véhicules
Capacité
d?assimila-
tion
NOx
(oxydes
d?azote)
Particules GES (gaz à
effet de serre) Bruit / Odeur Investissement
véhicule
Infrastructures
dédiées Exploitation Maintenance Fiscalité Consommation Coût2
carburant
Réversibilité
avec le gazole Disponibilité Autonomie Capacité
Facilité
d?accès à la
technologie
Technologies
de
transition
GTL
< Euro VI < Euro VI
OUI OUI
Euro VI Euro VI
HVO
< Euro VI < Euro VI
OUI OUI
Euro VI Euro VI
Technologies
de
rupture
GNC
GNC
NON OUI3
bioGNC
BIO
ETHANOL
ED 95
NON OUI3
ELECTRIQUE NON OUI3
HYBRIDE
Gazole
OUI OUI3
Electrique
GNL
GNL
NON NON
bioGNL1
HYDROGENE/
PILE A
COMBUSTIBLE
NON NON
Avant chaque prise de décision, une étude de faisabilité est nécessaire.
La prise en compte de l?importance de l?investissement en cas de changement de technologie, la pérennité de
la technologie alternative, l?existence et la densité des infrastructures d'approvisionnement et la localisation de
l'activité sont les principaux facteurs à évaluer.
Légende
Beaucoup mieux que
le diesel Euro VI
Mieux que
le diesel Euro VI
Identique
au diesel Euro VI
Moins Bien
que le diesel Euro VI
Beaucoup moins bien
que le diesel Euro VI
2 Coût carburant = prix du carburant x consommation
3 Disponibilité du véhicule selon le type d?activité, voir tableau page suivante
Conclusions
Pas d?information
disponible
50
Tableau de disponibilité des véhicules en fonction
de la source d?énergie et de l?activité
Transports
scolaires Lignes régulières Tourisme / Occasionnel Services librement
organisés
DIESEL EURO VI
GTL ? HVO 1 1 1 1
GNC 2 2
BIO ETHANOL ED 95 3 3 3 3
ELECTRIQUE 4 4
HYBRIDE 5 5 5 5
GNL
HYDROGENE /
PILE A COMBUSTIBLE
Disponible Disponible avec restrictions Indisponible
1 - Carburants adaptés à l'ensemble des activités sous réserve que la distance parcourue permette de faire le plein au dépôt. Ces carburants
peuvent être utilisés pour tous les véhicules, cependant, les constructeurs ne garantissent les couples moteurs/carburants que pour les véhi-
cules Euro VI.
Energéticiens : Shell pour le GTL, HVO pas disponible sur le marché français
2 - Un seul constructeur commercialise un autocar avec soutes fonctionnant au GNC (SCANIA). Trois constructeurs proposent des véhicules
urbains réceptionnés aux autocars sans soutes (IRISBUS ? IVECO / MAN / EVOBUS (MERCEDES)).
3 - Un seul constructeur commercialise un autocar adapté à l'utilisation de l'ED95 (SCANIA). Ce carburant est adapté à l'ensemble des activités
sous réserve que la distance parcourue permette de faire le plein au dépôt.
4 - Seuls deux constructeurs proposent des autocars électriques (BYD / DIETRICH CAREBUS GROUP).
5 ? Un seul constructeur commercialise un autocar équipé d?une motorisation hybride (IRIZAR).
Conclusions
51
Perspectives
A l?heure actuelle (septembre 2017), aucune filière énergétique n?est substituable au
diesel pour effectuer la totalité des activités du transport routier de voyageurs (transports
scolaires, lignes régulières régionales, activités touristiques, services librement organisés,
tourisme). Il n?existe pas à ce jour de filière industrielle mature pour des autocars roulant
au GNC, à l?éthanol, hybrides ou électriques et pas de réalité pour des autocars roulant
au GNL ou à l?hydrogène.
Des autocars roulant au GNC, au bioGNC et à l?éthanol ED95 ont fait l?objet d?expéri-
mentations entre 2015 et 2017. Quelques véhicules GNC ou électriques commencent à
circuler sur des marchés très spécifiques.
Dans l?attente de filières matures, les technologies de transition (GTL et HVO) peuvent
apporter une réponse immédiate aux problématiques de qualité de l?air en diminuant les
émissions polluantes des parcs de véhicules antérieurs à l?Euro VI.
Au-delà du niveau de développement des filières énergétiques, il apparaît indispen-
sable de poser le mix-énergétique comme un principe incontournable de la transition
énergétique pour les autocars. Même à terme, aucune filière (gaz, électrique, hybride?)
ne pourra être exclusive des autres. Toutes les alternatives au diesel ont leur pertinence
compte tenu de la variété des activités du transport routier de voyageurs. Chaque
territoire doit être en capacité de porter une politique volontariste pour développer une
filière énergétique eu égard à sa position géographique et à ses choix politiques.
Pour remplacer le diesel à moyen terme, le gaz apparaît comme une solution
efficace sur la longue distance bien que l?électrique puisse être utilisé pour les activités
périurbaines. A plus long terme, le développement de l?hydrogène apparait théorique-
ment comme une solution efficace pour réussir la transition énergétique complète du
secteur des transports.
Pour y parvenir, il conviendra de lever l?ensemble des freins au développement de ces
filières qu?ils soient de nature économique, technologique ou politique.
Il est indispensable que les constructeurs proposent rapidement aux transporteurs de
véritables alternatives.
Il est indispensable que les réseaux d?avitaillement se développent sur le territoire.
Il est indispensable que les pouvoirs publics accompagnent les entreprises de transport
pour réussir ce virage ambitieux sans menacer leur pérennité et leur développement au
risque de porter atteinte à l?emploi et au dynamisme économique du secteur qui contribue
à la croissance française.
La condition de la réussite de la transition énergétique réside dans le respect d?un
calendrier réaliste et acceptable pour tous.
Remerciements :
L?ADEME, la FNTV et Régions de France souhaitent remercier les différents partenaires
qui ont contribué à la réalisation de ce document. Les constructeurs, (BYD, DIETRICH
CAREBUS GROUP, IRISBUS-IVECO, IRIZAR, MAN, SCANIA), les énergéticiens (Shell,
Total, GRDF), l?AFHYPAC, les membres des commissions « Technique, Sécurité, Environ-
nement » et « Développement du transport public » de la FNTV et plus particulièrement
Pierre Jorieux.
L?Agence de l?Environnement et de la Maîtrise de l?Energie (ADEME) participe à la mise
en oeuvre des politiques publiques dans les domaines de l?environnement, de l?énergie et
du développement durable. Elle met ses capacités d?expertise et de conseil à disposition
des entreprises, des collectivités locales, des pouvoirs publics et du grand public, afin de
leur permettre de progresser dans leur démarche environnementale.
L?Agence aide en outre au financement de projets, de la recherche à la mise en oeuvre
et ce, dans les domaines suivants : la gestion des déchets, la préservation des sols,
l?efficacité énergétique et les énergies renouvelables, les économies de matières
premières, la qualité de l?air, la lutte contre le bruit, la transition vers l?économie circulaire
et la lutte contre le gaspillage alimentaire. L?ADEME est un établissement public sous la
tutelle conjointe du Ministère de la Transition écologique et solidaire et du Ministère de
l?Enseignement supérieur, de la Recherche et de l?Innovation.
www.ademe.fr
La Fédération Nationale des Transports de voyageurs (FNTV) est une association profes-
sionnelle qui rassemble tous les métiers et toutes les entreprises (TPE, PME, groupes) du
transport par autocar.
Complémentaire des autres modes, l?autocar est un mode de transport contemporain,
sûr, confortable, écologique et économique. Il incarne des valeurs de convivialité,
rapproche les villes et les campagnes et contribue au dynamisme et au développement
de la France par la création d?emplois non délocalisables.
Grâce à son expertise du transport par autocar et à sa présence au plus près des
territoires, la FNTV porte auprès des élus et des pouvoirs publics locaux et nationaux des
propositions qui traduisent les attentes de ses adhérents et anticipent les enjeux du
secteur. La FNTV contribue ainsi à l?intérêt collectif en misant sur un mode de transport
durable et performant de mise en relation des territoires et des hommes.
www.fntv.fr
Régions de France regroupe les 18 Régions de France. Elle est la voix des Régions au-
près des pouvoirs publics français et des institutions européennes. Elle promeut le fait
régional auprès des citoyens et des acteurs de la vie économique et sociale. Centre
de ressources pour les élus régionaux et leurs services, Régions de France organise la
concertation et les échanges de bonnes pratiques entre les Régions. En matière de mo-
bilité, 1er budget des Régions, celles-ci sont responsables des transports non urbains de
personnes, des transports scolaires, et de l?intermodalité.
www.regions-france.org
www.fntv.fr
Fédération Nationale des Transports de Voyageurs
106 rue d'Amsterdam -75009 Paris
(ATTENTION: OPTION nstallations classées pour la
protection de l?environnement (ICPE), il existe deux sys-
tèmes distincts d?autorisation d?ouverture de site, selon
le débit ou la capacité des installations (déclaration ou
autorisation préfectorale).
Les distances de sécurité entre les équipements de la
station, entre les équipements et un bâtiment recevant
du public, ou les limites de bruit par rapport aux zones
d?habitation sont normalisées.
Maturité de la technologie
Disponibilité des véhicules
A ce jour, aucun constructeur ne commercialise en
France d?autocar fonctionnant avec cette technologie.
Cependant, quelques autobus à hydrogène circulent
dans le monde.
Disponibilité du carburant
et conditions de ravitaillement
L?utilisation de cette technologie permet un remplissage
rapide en station (de l?ordre de 3 à 5 minutes). Néan-
moins, à ce jour, le réseau de distribution de l?hydrogène
est quasi-inexistant. Il n?existe que des stations privées à
des fins de démonstration. La France a engagé des ac-
tions visant à favoriser le déploiement d?un réseau d?in-
frastructures de recharge dédiées à l?hydrogène, filière
encore émergente.
Infrastructures dédiées
La technologie « 700 bars », développée pour les
véhicules légers, nécessite de disposer de stations
de remplissage privées. Par ailleurs, l?hydrogène est
particulièrement difficile à stocker car il est volatil,
explosif et extrêmement inflammable.
Exploitation
L?autonomie des véhicules est limitée à environ
300 à 500 km selon la pression dans les réservoirs
d?hydrogène et leur taille.
Les performances de la pile à combustible devraient
être identiques à celles d?un véhicule à combustion
interne. Cependant, aucune donnée n?est disponible à
ce jour.
Maintenance
Aucune donnée n?est disponible actuellement.
Coûts
Coûts au regard de la technologie diesel Euro VI, référentiel du document
Véhicules Infrastructures Exploitation Maintenance
Supérieur :
~ + 400 à 500%
(Estimation)
Supérieur :
Environ 1 000 000 ¤ pour une
station (350 bars à 200 kg/j)
Pas de données disponibles Pas de données disponibles
Source : SHELL (pour le volet "infrastructures")
47
Cette filière énergétique pourrait jouer un rôle important dans le futur. Toutefois, sa disponibilité
n?est pas envisagée à moyen terme en raison de son coût prohibitif.
Elle pourrait permettre d?atteindre un bilan carbone neutre sous réserve de lever les freins actuels
(stockage difficile, réseau de distribution insuffisant et coûts prohibitifs).
Par ailleurs, cette technologie ne permettrait de réaliser qu?une partie des activités du transport
routier de voyageurs compte tenu d?une autonomie limitée.
Techniques
Distribution rapide.
Techniques
Nécessite des stations de
remplissage spécifiques ;
Difficulté de stockage de
l?hydrogène ;
Insuffisance du réseau de
distribution de l?hydrogène.
Environnementaux
Absence d?émissions polluantes ;
Possibilité de production de
l?hydrogène à partir d?énergies
renouvelables (électricité) pour
un bilan carbone neutre ;
Réduction des nuisances sonores
et olfactives.
Environnementaux
Emission de CO2 lors de la
production de l?hydrogène par
reformage catalytique.
Economiques
Coût prohibitif des véhicules ;
Coût prohibitif des infrastructures.
+ Avantages +
- Inconvénients -
Synthèse
L?hydrogène et la pile à combustible
48
Tableau comparatif des différentes filières énergétiques
au regard du diesel Euro VI.
Filières
Impact environnemental Autres
émissions Coûts Coûts Carburant Véhicules
Capacité
d?assimila-
tion
NOx
(oxydes
d?azote)
Particules GES (gaz à
effet de serre) Bruit / Odeur Investissement
véhicule
Infrastructures
dédiées Exploitation Maintenance Fiscalité Consommation Coût2
carburant
Réversibilité
avec le gazole Disponibilité Autonomie Capacité
Facilité
d?accès à la
technologie
Technologies
de
transition
GTL
< Euro VI < Euro VI
OUI OUI
Euro VI Euro VI
HVO
< Euro VI < Euro VI
OUI OUI
Euro VI Euro VI
Technologies
de
rupture
GNC
GNC
NON OUI3
bioGNC
BIO
ETHANOL
ED 95
NON OUI3
ELECTRIQUE NON OUI3
HYBRIDE
Gazole
OUI OUI3
Electrique
GNL
GNL
NON NON
bioGNL1
HYDROGENE/
PILE A
COMBUSTIBLE
NON NON
Conclusions
1 Identique GNC sous réserve de confirmation étude ADEME/GRDF
49
Filières
Impact environnemental Autres
émissions Coûts Coûts Carburant Véhicules
Capacité
d?assimila-
tion
NOx
(oxydes
d?azote)
Particules GES (gaz à
effet de serre) Bruit / Odeur Investissement
véhicule
Infrastructures
dédiées Exploitation Maintenance Fiscalité Consommation Coût2
carburant
Réversibilité
avec le gazole Disponibilité Autonomie Capacité
Facilité
d?accès à la
technologie
Technologies
de
transition
GTL
< Euro VI < Euro VI
OUI OUI
Euro VI Euro VI
HVO
< Euro VI < Euro VI
OUI OUI
Euro VI Euro VI
Technologies
de
rupture
GNC
GNC
NON OUI3
bioGNC
BIO
ETHANOL
ED 95
NON OUI3
ELECTRIQUE NON OUI3
HYBRIDE
Gazole
OUI OUI3
Electrique
GNL
GNL
NON NON
bioGNL1
HYDROGENE/
PILE A
COMBUSTIBLE
NON NON
Avant chaque prise de décision, une étude de faisabilité est nécessaire.
La prise en compte de l?importance de l?investissement en cas de changement de technologie, la pérennité de
la technologie alternative, l?existence et la densité des infrastructures d'approvisionnement et la localisation de
l'activité sont les principaux facteurs à évaluer.
Légende
Beaucoup mieux que
le diesel Euro VI
Mieux que
le diesel Euro VI
Identique
au diesel Euro VI
Moins Bien
que le diesel Euro VI
Beaucoup moins bien
que le diesel Euro VI
2 Coût carburant = prix du carburant x consommation
3 Disponibilité du véhicule selon le type d?activité, voir tableau page suivante
Conclusions
Pas d?information
disponible
50
Tableau de disponibilité des véhicules en fonction
de la source d?énergie et de l?activité
Transports
scolaires Lignes régulières Tourisme / Occasionnel Services librement
organisés
DIESEL EURO VI
GTL ? HVO 1 1 1 1
GNC 2 2
BIO ETHANOL ED 95 3 3 3 3
ELECTRIQUE 4 4
HYBRIDE 5 5 5 5
GNL
HYDROGENE /
PILE A COMBUSTIBLE
Disponible Disponible avec restrictions Indisponible
1 - Carburants adaptés à l'ensemble des activités sous réserve que la distance parcourue permette de faire le plein au dépôt. Ces carburants
peuvent être utilisés pour tous les véhicules, cependant, les constructeurs ne garantissent les couples moteurs/carburants que pour les véhi-
cules Euro VI.
Energéticiens : Shell pour le GTL, HVO pas disponible sur le marché français
2 - Un seul constructeur commercialise un autocar avec soutes fonctionnant au GNC (SCANIA). Trois constructeurs proposent des véhicules
urbains réceptionnés aux autocars sans soutes (IRISBUS ? IVECO / MAN / EVOBUS (MERCEDES)).
3 - Un seul constructeur commercialise un autocar adapté à l'utilisation de l'ED95 (SCANIA). Ce carburant est adapté à l'ensemble des activités
sous réserve que la distance parcourue permette de faire le plein au dépôt.
4 - Seuls deux constructeurs proposent des autocars électriques (BYD / DIETRICH CAREBUS GROUP).
5 ? Un seul constructeur commercialise un autocar équipé d?une motorisation hybride (IRIZAR).
Conclusions
51
Perspectives
A l?heure actuelle (septembre 2017), aucune filière énergétique n?est substituable au
diesel pour effectuer la totalité des activités du transport routier de voyageurs (transports
scolaires, lignes régulières régionales, activités touristiques, services librement organisés,
tourisme). Il n?existe pas à ce jour de filière industrielle mature pour des autocars roulant
au GNC, à l?éthanol, hybrides ou électriques et pas de réalité pour des autocars roulant
au GNL ou à l?hydrogène.
Des autocars roulant au GNC, au bioGNC et à l?éthanol ED95 ont fait l?objet d?expéri-
mentations entre 2015 et 2017. Quelques véhicules GNC ou électriques commencent à
circuler sur des marchés très spécifiques.
Dans l?attente de filières matures, les technologies de transition (GTL et HVO) peuvent
apporter une réponse immédiate aux problématiques de qualité de l?air en diminuant les
émissions polluantes des parcs de véhicules antérieurs à l?Euro VI.
Au-delà du niveau de développement des filières énergétiques, il apparaît indispen-
sable de poser le mix-énergétique comme un principe incontournable de la transition
énergétique pour les autocars. Même à terme, aucune filière (gaz, électrique, hybride?)
ne pourra être exclusive des autres. Toutes les alternatives au diesel ont leur pertinence
compte tenu de la variété des activités du transport routier de voyageurs. Chaque
territoire doit être en capacité de porter une politique volontariste pour développer une
filière énergétique eu égard à sa position géographique et à ses choix politiques.
Pour remplacer le diesel à moyen terme, le gaz apparaît comme une solution
efficace sur la longue distance bien que l?électrique puisse être utilisé pour les activités
périurbaines. A plus long terme, le développement de l?hydrogène apparait théorique-
ment comme une solution efficace pour réussir la transition énergétique complète du
secteur des transports.
Pour y parvenir, il conviendra de lever l?ensemble des freins au développement de ces
filières qu?ils soient de nature économique, technologique ou politique.
Il est indispensable que les constructeurs proposent rapidement aux transporteurs de
véritables alternatives.
Il est indispensable que les réseaux d?avitaillement se développent sur le territoire.
Il est indispensable que les pouvoirs publics accompagnent les entreprises de transport
pour réussir ce virage ambitieux sans menacer leur pérennité et leur développement au
risque de porter atteinte à l?emploi et au dynamisme économique du secteur qui contribue
à la croissance française.
La condition de la réussite de la transition énergétique réside dans le respect d?un
calendrier réaliste et acceptable pour tous.
Remerciements :
L?ADEME, la FNTV et Régions de France souhaitent remercier les différents partenaires
qui ont contribué à la réalisation de ce document. Les constructeurs, (BYD, DIETRICH
CAREBUS GROUP, IRISBUS-IVECO, IRIZAR, MAN, SCANIA), les énergéticiens (Shell,
Total, GRDF), l?AFHYPAC, les membres des commissions « Technique, Sécurité, Environ-
nement » et « Développement du transport public » de la FNTV et plus particulièrement
Pierre Jorieux.
L?Agence de l?Environnement et de la Maîtrise de l?Energie (ADEME) participe à la mise
en oeuvre des politiques publiques dans les domaines de l?environnement, de l?énergie et
du développement durable. Elle met ses capacités d?expertise et de conseil à disposition
des entreprises, des collectivités locales, des pouvoirs publics et du grand public, afin de
leur permettre de progresser dans leur démarche environnementale.
L?Agence aide en outre au financement de projets, de la recherche à la mise en oeuvre
et ce, dans les domaines suivants : la gestion des déchets, la préservation des sols,
l?efficacité énergétique et les énergies renouvelables, les économies de matières
premières, la qualité de l?air, la lutte contre le bruit, la transition vers l?économie circulaire
et la lutte contre le gaspillage alimentaire. L?ADEME est un établissement public sous la
tutelle conjointe du Ministère de la Transition écologique et solidaire et du Ministère de
l?Enseignement supérieur, de la Recherche et de l?Innovation.
www.ademe.fr
La Fédération Nationale des Transports de voyageurs (FNTV) est une association profes-
sionnelle qui rassemble tous les métiers et toutes les entreprises (TPE, PME, groupes) du
transport par autocar.
Complémentaire des autres modes, l?autocar est un mode de transport contemporain,
sûr, confortable, écologique et économique. Il incarne des valeurs de convivialité,
rapproche les villes et les campagnes et contribue au dynamisme et au développement
de la France par la création d?emplois non délocalisables.
Grâce à son expertise du transport par autocar et à sa présence au plus près des
territoires, la FNTV porte auprès des élus et des pouvoirs publics locaux et nationaux des
propositions qui traduisent les attentes de ses adhérents et anticipent les enjeux du
secteur. La FNTV contribue ainsi à l?intérêt collectif en misant sur un mode de transport
durable et performant de mise en relation des territoires et des hommes.
www.fntv.fr
Régions de France regroupe les 18 Régions de France. Elle est la voix des Régions au-
près des pouvoirs publics français et des institutions européennes. Elle promeut le fait
régional auprès des citoyens et des acteurs de la vie économique et sociale. Centre
de ressources pour les élus régionaux et leurs services, Régions de France organise la
concertation et les échanges de bonnes pratiques entre les Régions. En matière de mo-
bilité, 1er budget des Régions, celles-ci sont responsables des transports non urbains de
personnes, des transports scolaires, et de l?intermodalité.
www.regions-france.org
www.fntv.fr
Fédération Nationale des Transports de Voyageurs
106 rue d'Amsterdam -75009 Paris
INVALIDE) (ATTENTION: OPTION aration ou
autorisation préfectorale).
Les distances de sécurité entre les équipements de la
station, entre les équipements et un bâtiment recevant
du public, ou les limites de bruit par rapport aux zones
d?habitation sont normalisées.
Maturité de la technologie
Disponibilité des véhicules
A ce jour, aucun constructeur ne commercialise en
France d?autocar fonctionnant avec cette technologie.
Cependant, quelques autobus à hydrogène circulent
dans le monde.
Disponibilité du carburant
et conditions de ravitaillement
L?utilisation de cette technologie permet un remplissage
rapide en station (de l?ordre de 3 à 5 minutes). Néan-
moins, à ce jour, le réseau de distribution de l?hydrogène
est quasi-inexistant. Il n?existe que des stations privées à
des fins de démonstration. La France a engagé des ac-
tions visant à favoriser le déploiement d?un réseau d?in-
frastructures de recharge dédiées à l?hydrogène, filière
encore émergente.
Infrastructures dédiées
La technologie « 700 bars », développée pour les
véhicules légers, nécessite de disposer de stations
de remplissage privées. Par ailleurs, l?hydrogène est
particulièrement difficile à stocker car il est volatil,
explosif et extrêmement inflammable.
Exploitation
L?autonomie des véhicules est limitée à environ
300 à 500 km selon la pression dans les réservoirs
d?hydrogène et leur taille.
Les performances de la pile à combustible devraient
être identiques à celles d?un véhicule à combustion
interne. Cependant, aucune donnée n?est disponible à
ce jour.
Maintenance
Aucune donnée n?est disponible actuellement.
Coûts
Coûts au regard de la technologie diesel Euro VI, référentiel du document
Véhicules Infrastructures Exploitation Maintenance
Supérieur :
~ + 400 à 500%
(Estimation)
Supérieur :
Environ 1 000 000 ¤ pour une
station (350 bars à 200 kg/j)
Pas de données disponibles Pas de données disponibles
Source : SHELL (pour le volet "infrastructures")
47
Cette filière énergétique pourrait jouer un rôle important dans le futur. Toutefois, sa disponibilité
n?est pas envisagée à moyen terme en raison de son coût prohibitif.
Elle pourrait permettre d?atteindre un bilan carbone neutre sous réserve de lever les freins actuels
(stockage difficile, réseau de distribution insuffisant et coûts prohibitifs).
Par ailleurs, cette technologie ne permettrait de réaliser qu?une partie des activités du transport
routier de voyageurs compte tenu d?une autonomie limitée.
Techniques
Distribution rapide.
Techniques
Nécessite des stations de
remplissage spécifiques ;
Difficulté de stockage de
l?hydrogène ;
Insuffisance du réseau de
distribution de l?hydrogène.
Environnementaux
Absence d?émissions polluantes ;
Possibilité de production de
l?hydrogène à partir d?énergies
renouvelables (électricité) pour
un bilan carbone neutre ;
Réduction des nuisances sonores
et olfactives.
Environnementaux
Emission de CO2 lors de la
production de l?hydrogène par
reformage catalytique.
Economiques
Coût prohibitif des véhicules ;
Coût prohibitif des infrastructures.
+ Avantages +
- Inconvénients -
Synthèse
L?hydrogène et la pile à combustible
48
Tableau comparatif des différentes filières énergétiques
au regard du diesel Euro VI.
Filières
Impact environnemental Autres
émissions Coûts Coûts Carburant Véhicules
Capacité
d?assimila-
tion
NOx
(oxydes
d?azote)
Particules GES (gaz à
effet de serre) Bruit / Odeur Investissement
véhicule
Infrastructures
dédiées Exploitation Maintenance Fiscalité Consommation Coût2
carburant
Réversibilité
avec le gazole Disponibilité Autonomie Capacité
Facilité
d?accès à la
technologie
Technologies
de
transition
GTL
< Euro VI < Euro VI
OUI OUI
Euro VI Euro VI
HVO
< Euro VI < Euro VI
OUI OUI
Euro VI Euro VI
Technologies
de
rupture
GNC
GNC
NON OUI3
bioGNC
BIO
ETHANOL
ED 95
NON OUI3
ELECTRIQUE NON OUI3
HYBRIDE
Gazole
OUI OUI3
Electrique
GNL
GNL
NON NON
bioGNL1
HYDROGENE/
PILE A
COMBUSTIBLE
NON NON
Conclusions
1 Identique GNC sous réserve de confirmation étude ADEME/GRDF
49
Filières
Impact environnemental Autres
émissions Coûts Coûts Carburant Véhicules
Capacité
d?assimila-
tion
NOx
(oxydes
d?azote)
Particules GES (gaz à
effet de serre) Bruit / Odeur Investissement
véhicule
Infrastructures
dédiées Exploitation Maintenance Fiscalité Consommation Coût2
carburant
Réversibilité
avec le gazole Disponibilité Autonomie Capacité
Facilité
d?accès à la
technologie
Technologies
de
transition
GTL
< Euro VI < Euro VI
OUI OUI
Euro VI Euro VI
HVO
< Euro VI < Euro VI
OUI OUI
Euro VI Euro VI
Technologies
de
rupture
GNC
GNC
NON OUI3
bioGNC
BIO
ETHANOL
ED 95
NON OUI3
ELECTRIQUE NON OUI3
HYBRIDE
Gazole
OUI OUI3
Electrique
GNL
GNL
NON NON
bioGNL1
HYDROGENE/
PILE A
COMBUSTIBLE
NON NON
Avant chaque prise de décision, une étude de faisabilité est nécessaire.
La prise en compte de l?importance de l?investissement en cas de changement de technologie, la pérennité de
la technologie alternative, l?existence et la densité des infrastructures d'approvisionnement et la localisation de
l'activité sont les principaux facteurs à évaluer.
Légende
Beaucoup mieux que
le diesel Euro VI
Mieux que
le diesel Euro VI
Identique
au diesel Euro VI
Moins Bien
que le diesel Euro VI
Beaucoup moins bien
que le diesel Euro VI
2 Coût carburant = prix du carburant x consommation
3 Disponibilité du véhicule selon le type d?activité, voir tableau page suivante
Conclusions
Pas d?information
disponible
50
Tableau de disponibilité des véhicules en fonction
de la source d?énergie et de l?activité
Transports
scolaires Lignes régulières Tourisme / Occasionnel Services librement
organisés
DIESEL EURO VI
GTL ? HVO 1 1 1 1
GNC 2 2
BIO ETHANOL ED 95 3 3 3 3
ELECTRIQUE 4 4
HYBRIDE 5 5 5 5
GNL
HYDROGENE /
PILE A COMBUSTIBLE
Disponible Disponible avec restrictions Indisponible
1 - Carburants adaptés à l'ensemble des activités sous réserve que la distance parcourue permette de faire le plein au dépôt. Ces carburants
peuvent être utilisés pour tous les véhicules, cependant, les constructeurs ne garantissent les couples moteurs/carburants que pour les véhi-
cules Euro VI.
Energéticiens : Shell pour le GTL, HVO pas disponible sur le marché français
2 - Un seul constructeur commercialise un autocar avec soutes fonctionnant au GNC (SCANIA). Trois constructeurs proposent des véhicules
urbains réceptionnés aux autocars sans soutes (IRISBUS ? IVECO / MAN / EVOBUS (MERCEDES)).
3 - Un seul constructeur commercialise un autocar adapté à l'utilisation de l'ED95 (SCANIA). Ce carburant est adapté à l'ensemble des activités
sous réserve que la distance parcourue permette de faire le plein au dépôt.
4 - Seuls deux constructeurs proposent des autocars électriques (BYD / DIETRICH CAREBUS GROUP).
5 ? Un seul constructeur commercialise un autocar équipé d?une motorisation hybride (IRIZAR).
Conclusions
51
Perspectives
A l?heure actuelle (septembre 2017), aucune filière énergétique n?est substituable au
diesel pour effectuer la totalité des activités du transport routier de voyageurs (transports
scolaires, lignes régulières régionales, activités touristiques, services librement organisés,
tourisme). Il n?existe pas à ce jour de filière industrielle mature pour des autocars roulant
au GNC, à l?éthanol, hybrides ou électriques et pas de réalité pour des autocars roulant
au GNL ou à l?hydrogène.
Des autocars roulant au GNC, au bioGNC et à l?éthanol ED95 ont fait l?objet d?expéri-
mentations entre 2015 et 2017. Quelques véhicules GNC ou électriques commencent à
circuler sur des marchés très spécifiques.
Dans l?attente de filières matures, les technologies de transition (GTL et HVO) peuvent
apporter une réponse immédiate aux problématiques de qualité de l?air en diminuant les
émissions polluantes des parcs de véhicules antérieurs à l?Euro VI.
Au-delà du niveau de développement des filières énergétiques, il apparaît indispen-
sable de poser le mix-énergétique comme un principe incontournable de la transition
énergétique pour les autocars. Même à terme, aucune filière (gaz, électrique, hybride?)
ne pourra être exclusive des autres. Toutes les alternatives au diesel ont leur pertinence
compte tenu de la variété des activités du transport routier de voyageurs. Chaque
territoire doit être en capacité de porter une politique volontariste pour développer une
filière énergétique eu égard à sa position géographique et à ses choix politiques.
Pour remplacer le diesel à moyen terme, le gaz apparaît comme une solution
efficace sur la longue distance bien que l?électrique puisse être utilisé pour les activités
périurbaines. A plus long terme, le développement de l?hydrogène apparait théorique-
ment comme une solution efficace pour réussir la transition énergétique complète du
secteur des transports.
Pour y parvenir, il conviendra de lever l?ensemble des freins au développement de ces
filières qu?ils soient de nature économique, technologique ou politique.
Il est indispensable que les constructeurs proposent rapidement aux transporteurs de
véritables alternatives.
Il est indispensable que les réseaux d?avitaillement se développent sur le territoire.
Il est indispensable que les pouvoirs publics accompagnent les entreprises de transport
pour réussir ce virage ambitieux sans menacer leur pérennité et leur développement au
risque de porter atteinte à l?emploi et au dynamisme économique du secteur qui contribue
à la croissance française.
La condition de la réussite de la transition énergétique réside dans le respect d?un
calendrier réaliste et acceptable pour tous.
Remerciements :
L?ADEME, la FNTV et Régions de France souhaitent remercier les différents partenaires
qui ont contribué à la réalisation de ce document. Les constructeurs, (BYD, DIETRICH
CAREBUS GROUP, IRISBUS-IVECO, IRIZAR, MAN, SCANIA), les énergéticiens (Shell,
Total, GRDF), l?AFHYPAC, les membres des commissions « Technique, Sécurité, Environ-
nement » et « Développement du transport public » de la FNTV et plus particulièrement
Pierre Jorieux.
L?Agence de l?Environnement et de la Maîtrise de l?Energie (ADEME) participe à la mise
en oeuvre des politiques publiques dans les domaines de l?environnement, de l?énergie et
du développement durable. Elle met ses capacités d?expertise et de conseil à disposition
des entreprises, des collectivités locales, des pouvoirs publics et du grand public, afin de
leur permettre de progresser dans leur démarche environnementale.
L?Agence aide en outre au financement de projets, de la recherche à la mise en oeuvre
et ce, dans les domaines suivants : la gestion des déchets, la préservation des sols,
l?efficacité énergétique et les énergies renouvelables, les économies de matières
premières, la qualité de l?air, la lutte contre le bruit, la transition vers l?économie circulaire
et la lutte contre le gaspillage alimentaire. L?ADEME est un établissement public sous la
tutelle conjointe du Ministère de la Transition écologique et solidaire et du Ministère de
l?Enseignement supérieur, de la Recherche et de l?Innovation.
www.ademe.fr
La Fédération Nationale des Transports de voyageurs (FNTV) est une association profes-
sionnelle qui rassemble tous les métiers et toutes les entreprises (TPE, PME, groupes) du
transport par autocar.
Complémentaire des autres modes, l?autocar est un mode de transport contemporain,
sûr, confortable, écologique et économique. Il incarne des valeurs de convivialité,
rapproche les villes et les campagnes et contribue au dynamisme et au développement
de la France par la création d?emplois non délocalisables.
Grâce à son expertise du transport par autocar et à sa présence au plus près des
territoires, la FNTV porte auprès des élus et des pouvoirs publics locaux et nationaux des
propositions qui traduisent les attentes de ses adhérents et anticipent les enjeux du
secteur. La FNTV contribue ainsi à l?intérêt collectif en misant sur un mode de transport
durable et performant de mise en relation des territoires et des hommes.
www.fntv.fr
Régions de France regroupe les 18 Régions de France. Elle est la voix des Régions au-
près des pouvoirs publics français et des institutions européennes. Elle promeut le fait
régional auprès des citoyens et des acteurs de la vie économique et sociale. Centre
de ressources pour les élus régionaux et leurs services, Régions de France organise la
concertation et les échanges de bonnes pratiques entre les Régions. En matière de mo-
bilité, 1er budget des Régions, celles-ci sont responsables des transports non urbains de
personnes, des transports scolaires, et de l?intermodalité.
www.regions-france.org
www.fntv.fr
Fédération Nationale des Transports de Voyageurs
106 rue d'Amsterdam -75009 Paris
INVALIDE)