Nouvelle génération de batteries pour le réseau de bord des trains

Les CFF ont décidé de remplacer les batteries de bord dans environ 2300 de ses véhicules afin d’en améliorer l’efficacité énergétique. Elles doivent pouvoir approvisionner de manière continue l’appareillage, comme l’éclairage ou la ventilation et alimenter les freins magnétiques en cas de coupure d’électricité.

Lors d’un projet pilote soutenu par le programme pilote et de démonstration de l’OFEN, la Haute école spécialisée bernoise (BFH) en collaboration avec les CFF a développé un prototype d’une batterie basé sur le lithium. Il a déjà permis de constater les performances et économies potentiellement réalisables par un renouvellement et de vérifier que les exigences strictes en matière de sécurité soient respectées.

Plus petits et plus légers que leur prédécesseur, les nouveaux modèles devront permettre de réduire le poids de 66% par rapport à l’ancien système. Selon les calculs, une économie de 1,2 GWh par année pourrait être atteinte seulement sur l’énergie de traction. D’autres gains non négligeables seront également réalisés grâce à une tension plus basse et des pertes minimisées lors des cycles de charge/décharge (round-trip-efficiency). Par ailleurs, les nouvelles technologies de batterie durent plus longtemps parce qu’elles résistent mieux à un grand nombre de cycles et que leur utilisation est optimisée par un système de gestion performant. Celui-ci sera entre autres capable de poser un diagnostic afin de cibler et remplacer uniquement les parties usagées.

Afin de s’assurer que les batteries qui seront achetées correspondent aux exigences, un appel d’offres atypique vient d’être mis en place pour l’acquisition des quelque 4000 batteries. Dans l’optique d’un transfert de savoir bénéfique aux deux parties, les postulants auront en effet accès aux données et connaissances acquises lors de la phase pilote. Cependant, les CFF n’opteront pas forcément pour des batteries au lithium si un autre produit offre de meilleures performances à moindres coûts.

La diffusion ne s’arrêtera certainement pas là, puisque cette expérience profitera à la construction de nouveaux véhicules ferroviaires et qu’il reste un énorme potentiel de renouvellement dans les batteries de bords des trains régionaux actuellement en fonction.

Au final, ce projet peut d’ores et déjà être qualifié de succès de par son fort impact et une collaboration exemplaire entre les CFF et la BFH.

Un article spécialisé publié par l’OFEN présente plus de détails sur le sujet.

Jean-Philippe Crettaz, stagiaire section Cleantech

Photo: Le prototype de batterie de bord développé par la BFH