Une transition par l'hybride... ou la relance du gaz

La technologie hybride a connu un essor assez significatif dans l'industrie automobile, porté notamment par Toyota avant d'être appliquée par l'ensemble des constructeurs à une part grandissante de leur gamme. Dans le domaine de l'autobus, il en fut à peu près de même, avec MAN et Volvo parmi les têtes de file en 2009. Par la suite, l'ensemble des constructeurs a fini par proposer une motorisation hybride, y compris Mercedes, qui ne semblait pas très enthousiaste sur l'intérêt de cette solution appliquée au Citaro.

Il y avait eu cependant quelques précurseurs avec des midibus. En 1998, Mercedes avait présenté le Cito, avec un moteur Diesel fonctionnant uniquement en génératrice de courant. Chez Neoplan, le N6108 avait été retenu par exemple à Avignon, non sans difficultés, avec l'introduction de batteries en complément, pour la récupération d'énergie, ce qui constituait à l'époque une première en France.

Hybride série ou parallèle ?

Il y a donc deux formes d'hybridation de la chaîne de traction des autobus :

• en série : le bus est équipé d'une transmission électrique alimentée par des batteries stockant l'énergie produite par un moteur thermique fonctionnant en générateur de courant, généralement après lancement du véhicule uniquement sur les batteries ;
• en parallèle : le bus est doté d'une chaîne de traction conventionnelle et de batteries qui agissent en complément du moteur thermique, tout en ayant une séquence de démarrage en mode électrique, jusqu'à 20 km/h environ

Bordeaux - Place Gambetta - 27 mars 2017 - Heuliez a placé de nombreux autobus hybrides, prenant les devants d'Irisbus (puis Iveco Bus) pour des raisons assez étranges étant donné que les véhicules sont issus des mêmes plateformes techniques. © transporturbain

Athis Mons - Portes de l'Essonne - 25 juin 2016 - Volvo perce difficilement le marché français avec sa gamme 7900 ici illustrée dans la version à gabarit réduit (longueur 10 m). © transportparis

Quelles performances ?

L’hybridation permet de réduire la taille, la cylindrée (d’environ 30% en passant d’environ 9 l à 6,8 l en moyenne selon les constructeurs) et la puissance des moteurs thermiques, ce qui génère en principe une réduction de la consommation de gasoil, mais aussi du niveau sonore intérieur et extérieur et enfin des vibrations.... quoi que, à l'usage, certaines solutions de motorisation se soient révélées bruyantes, comme par exemple sur les plateformes Iveco Bus utilisées pour l'Urbanway et la gamme Heuliez AccessBus (GX337 et GX437). En cela, c'est une performance, dont on se passerait cependant volontiers.

Les performances des autobus hybrides ne sont pas différentes de celles des autobus classiquement motorisés. Au démarrage, la réactivité ne tire que faiblement partie des avantages intrinsèques de la traction électrique, du fait de la mixité de motorisation. L'autobus hybride fait donc au mieux jeu égal avec ses cousins purement thermiques.

Toulouse - Rue du Languedoc - 24 septembre 2021 - La motorisation hybride équipe une partie des lignes principales Lineo du réseau toulousain, alors que d'autres utilisent les installations au gaz déjà présentes dans les dépôts de Tisseo. © transporturbain

Quel bilan économique ?

Enjeu central de l'autobus hybride : réduire la consommation de gazole pour rendre l'autobus écologiquement plus vertueux. Les constructeurs ont été particulièrement dynamiques pour vanter les mérites de leurs produits, avec des gains de 30 à 40% sur les autobus standards, et de 25 à 30% sur les articulés.

Cherbourg - Rue Albert Maheu - 25 mars 2021 - Un modèle rare en France : une version hybride du Citaro, assurant ici un service de la ligne 3 du réseau Zéphyr Bus de Cherbourg (aujourd'hui remplacé par Cap Cotentin). © transporturbain

Toutefois, les exploitants et autorités organisatrices souhaitent vérifier ces chiffres données par les constructeurs, afin d’évaluer le gain sur leurs réseaux et ainsi affiner les économies potentielles de carburant sur la durée de vie du véhicule, et comparer par rapport au surcoût d’acquisition du véhicule.

Très grande

En moyenne, les autobus hybrides sont 30% plus chers que les autobus à moteur Diesel Euro6 : il faut en moyenne compter 280 000 € pour un bus classique et 80 000 € de plus pour un hybride. L'augmentation des ressources des autorités organisatrices par le Versement Transport, la contribution des collectivités ou la hausse des tarifs n'étaient guère envisageables pour ce motif et l'Etat n'a guère montré d'enthousiasme à envisager une diminution de la fiscalité sur les résseaux ou un financement par le Grenelle Environnement.

La posture fut donc celle de l'expérimentation à grande échelle avec l'espoir d'une réduction sensible des coûts unitaires par l'effet du volume commandé par les réseaux. Une démarche qui n'a pas été partagée par l'ensemble des réseaux puisque par exemple Lyon ne dépassa pas le stade de l'expérimentation. D'autres s'engagèrent assez massivement dans la filière hybride. En 2012, la commande par le réseau de Dijon de 100 bus hybrides avait été remarquée. mais les espoirs ont été déçus puisque plusieurs années de commandes par milliers n'ont pas permis de réduire suffisamment le coût d'acquisition des autobus hybrides.

Paris - Rue du Mont Cenis - 9 septembre 2009 - Parmi les premiers autobus hybrides ayant circulé en France, sinon le premier : ce Van Hool A308 a été prêté par l'exploitant flamand De Lijn pour essai sur le Montrmartrobus. © C. Brot

Dijion - Place Darcy - 23 décembre 2013 - Dijon est le premier réseau français à avoir fait un choix radical pour le renouvellement de sa flotte avec l'acquisition en crédit-bail de 100 voitures Heuliez GX327 et GX427. © transporturbain

En 2018, l'ADEME a publié une étude sur les autobus urbains aux conclusions mitigées sur l'autobus hybride :

• un surcoût à l'achat d'environ 40 % par rapport aux autobus Diesel ;
• une réduction de la consommation de gasoil oscillant selon les profils de ligne entre 10 et 20 % ;
• une réduction des émissions d'oxydes d'azote d'environ 30 % et de 10 à 20 % pour les gaz à effet de serre.

La même année, alors qu'on compte un peu partout en France plusieurs milliers d'autobus hybrides, Ile de France Mobilités a annoncé la fin des commandes de ce type de véhicules, alors que, pour la seule RATP, 900 véhicules avaient déjà été réceptionnés, soit 15% du parc... Un peu gênant quand même. Au même moment, un peu à rebours de l'actualité, la STIB commandait 236 autobus hybrides (90 Volvo 7900 et 146 Urbanway) après plusieurs mois sinon années de réflexions et d'incertitudes sur la stratégie de renouvellement du parc.

L'autobus hybride semble avoir donc constitué une transition et les résultats mitigés, notamment le peu d'effet du volume commandé sur le coût unitaire d'acquisition, ont jeté le doute sur cette solution, bousculée par l'attrait en faveur de véhicules purement électriques...

La Courneuve - Carrefour des Six Routes - 23 août 2016 - Impair et passe pour l'autobus hybride qui n'a pas réussi à faire ses preuves... même après les nombreuses commandes franciliennes (dont plus de 900 véhicules pour la seule RATP) mais l'autobus électrique laisse encore de nombreuses questions sans réponse... © transporturbain

Londres - Malden Crescent - 2 janvier 2014 - Après avoir abandonné les autobus à impériale au profit des véhicules articulés, plus efficaces pour le service voyageurs, les double deckers ont fait leur retour avec les Borismaster voulus par le maire de Londres, et qui ont adopté une motorisation hybride. On attend là aussi le bilan économique de ces véhicules. © Th. Assa

Motorisation au gaz : un retour en grâce ?

Le recours au gaz n'est pas nouveau mais cette solution ne faisait pas vraiment partie du champ des possibles. Le gaz naturel pour véhicules (GNV) demeurant une énergie fossile, elle était logiquement exclue. Le développement de filières de biogaz a en partie contribué à repositionner cette solution, présentant l'avantage de limiter l'effet à la hausse sur le coût des véhicules, et de pouvoir intégrer des filières locales de production de biométhane. A la clé, une réduction des deux tiers des émissions de gaz à effet de serre, mais tout de même avec quelques inconvénients : les motorisations sont moins nerveuses et le niveau sonore demeure élevé. L'investissement sur les stations de distribution est aisé à amortir, surtout lorsqu'il coïncide avec des besoins de renouvellement des équipements existants.

En outre, les motorisations hybrides sont plutôt à concentrer sur les réseaux urbains et spécifiquement sur les parcours centraux. Sur des lignes de grande banlieue ou périurbaine, la solution hybride présente peu d'avantages et sollicite beaucoup plus les moteurs. Les premières expériences ont fini indirectement par remettre - temporairement ? - en scène les motorisations au gaz, qui constituent aussi une solution d'attente assez pragmatique pour les services interurbains.

Bordeaux - Place de la Victoire - 1er avril 2006 - Heuliez avait mis à son catalogue Access'Bus des véhicules au GNV reposant non pas sur un ensemble châssis-moteur Irisbus mais Volvo, sous l'appellation GX217. © transporturbain

Bordeaux - Place de Tourny - 3 juillet 2020 - Le réseau bordelais a développé la solution hybride tout en restant cependant fidèle aux motorisations au gaz, comme ici avec les Lion's City articulés. © transporturbain

Grenoble - Boulevard Edouard Rey - 11 novembre 2019 - Scania a placé des Citywide à Grenoble pour les lignes Chrono+, fonctionnant au gaz naturel d'origine fossile. La décarbonation progresse lentement sur le réseau grenoblois. © transporturbain

Lille - Porte des Postes - 20 février 2020 - Parmi les pionniers du biogaz, le réseau lillois a poursuivi le développement de cette filière avec ici les derniers modèles reçus : les Iveco Urbanway et les Scania Citywide. Le noir domine de plus en plus la livrée des réseaux urbains : c'est triste... © transporturbain

Suite du dossier : le trolleybus, une solution éprouvée mais un peu oubliée