Une autoroute électrifiée est théoriquement le moyen le plus efficace d’éliminer les émissions des camions. Mais les obstacles politiques sont redoutables. Des câbles aériens fournissant de l’électricité à ce camion couvrent cinq kilomètres d’autoroute au sud de Francfort. L’idée est de tester le système par le biais d’une utilisation quotidienne par de vraies entreprises de camionnage.
Récemment, sur une autoroute au sud de Francfort, Thomas Schmieder a manœuvré son semi-remorque Scania et son chargement de peinture de maison pour se placer sur la voie de droite. Puis il a actionné un interrupteur que vous ne trouverez pas sur la plupart des tableaux de bord des camions.
À l’extérieur de la cabine, un engin a commencé à se déployer depuis le toit, ressemblant à une étagère de séchage du linge avec un traîneau renversé soudé au sommet. Alors que Thomas Schmieder continuait à conduire, un écran vidéo montrait les patins métalliques qui s’élevaient et poussaient doucement contre les fils qui passaient au-dessus.
La cabine est devenue très silencieuse lorsque le moteur diesel s’est arrêté et que les moteurs électriques ont pris le relais. Le camion est toujours un camion, mais il est désormais alimenté comme de nombreux trains ou tramways.
Il y a un débat sur la façon de rendre le secteur du camionnage exempt d’émissions, et sur la question de savoir si les batteries ou les piles à hydrogène sont le meilleur moyen d’alimenter les moteurs électriques des gros véhicules. Thomas Schmieder a participé à l’essai d’une troisième solution : un système qui alimente les camions en électricité pendant qu’ils roulent, à l’aide de fils suspendus au-dessus de la chaussée et d’un pantographe monté sur la cabine.
À un certain niveau, l’idée est parfaitement logique. Le système est économe en énergie car il fournit directement l’énergie du réseau électrique aux moteurs. La technologie permet d’économiser du poids et de l’argent, car les batteries sont généralement lourdes et coûteuses. Un camion utilisant des câbles aériens n’a besoin que d’une batterie suffisamment grande pour aller de la bretelle d’accès à sa destination finale.
Et le système est relativement simple. Siemens, le géant allemand de l’électronique qui a fourni le matériel pour cet itinéraire d’essai, a adapté des équipements utilisés depuis des décennies pour faire rouler des trains et des tramways urbains.
À un autre niveau, l’idée est insensée. Qui va payer pour installer des milliers de kilomètres de câbles électriques à haute tension au-dessus des principales autoroutes du monde ?
Le système est économe en énergie car il fournit directement l’énergie du réseau électrique aux moteurs des camions.
Trouver le moyen de rendre les camions non polluants est un élément crucial de la lutte contre le changement climatique et la pollution atmosphérique. Les camions diesel longue distance produisent une part disproportionnée de gaz à effet de serre et d’autres polluants, car ils passent beaucoup de temps sur la route.
Mais le secteur est divisé. Daimler et Volvo, les deux plus grands constructeurs de camions au monde, misent sur les piles à hydrogène pour les camions longue distance. Ils affirment que les lourdes batteries nécessaires pour assurer une autonomie acceptable ne sont pas pratiques pour les camions car elles soustraient trop de capacité à la charge utile.
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Traton, la société propriétaire des constructeurs de camions Scania, MAN et Navistar, affirme que l’hydrogène est trop cher et inefficace, en raison de l’énergie nécessaire à sa production. Traton, qui appartient majoritairement à Volkswagen, mise sur des batteries toujours plus performantes et sur des autoroutes électrifiées.
Traton fait partie des bailleurs de fonds de la « eHighway » au sud de Francfort, un groupe qui comprend également Siemens et Autobahn GmbH, l’agence gouvernementale qui supervise les autoroutes allemandes. Il existe également de courts segments de routes électrifiées dans les États du Schleswig-Holstein et du Baden-Württemberg. La technologie a été testée en Suède et, en 2017, sur un tronçon d’un kilomètre près du port de Los Angeles.
Jusqu’à présent, les tronçons d’autoroute équipés de câbles aériens en Allemagne sont courts – environ cinq kilomètres dans les deux sens près de Francfort. Leur objectif est de tester les performances du système dans le cadre d’une utilisation quotidienne par de vraies entreprises de transport routier transportant de vraies marchandises. D’ici la fin de l’année, plus de 20 camions utiliseront ces systèmes en Allemagne.
C’est le cas de Thomas Schmieder, qui a appris à conduire un camion dans l’armée allemande, et de son employeur, une entreprise de transport routier appelée Schanz Spedition, située dans la petite ville d’Ober-Ramstadt, dans une région vallonnée et très boisée, à environ 35 miles de Francfort.
Une vue du câblage aérien depuis la cabine du conducteur.
Un flux vidéo en direct du pantographe du camion connecté au câblage aérien.
Si l’autoroute électronique doit un jour être déployée à grande échelle, elle doit fonctionner pour des entreprises comme Schanz, une entreprise familiale dirigée par Christine Hemmel et Kerstin Seibert, deux sœurs qui sont les arrière-petites-filles du fondateur. Leur père, Hans Adam Schanz, bien que techniquement à la retraite, était récemment au volant d’un chariot élévateur à fourche, manœuvrant des palettes à l’arrière d’un camion, alors que Thomas Schmieder montait dans la cabine pour son deuxième trajet de la journée, transportant de la peinture vers un centre de distribution à Francfort.
Les affaires sont florissantes, selon Thomas Schmieder, car les fermetures ont suscité un engouement pour la rénovation de la maison et alimenté la demande de peinture fabriquée dans une usine voisine du siège de Schanz.
Thomas Schmieder fait le même trajet jusqu’à cinq fois par jour. C’est le genre de trajet que les partisans de l’autoroute électronique considèrent comme idéal.
Hasso Grünjes, qui supervise la participation de Siemens au projet, a déclaré qu’il serait logique de commencer par électrifier les routes très fréquentées, comme celle qui relie le port néerlandais de Rotterdam à Duisbourg, dans le cœur industriel de l’Allemagne, ou l’autoroute reliant les ports allemands de Hambourg et de Lübeck.
Un grand nombre de camions ne font que des allers-retours entre ces destinations, a déclaré Hasso Grünjes. Les entreprises de camionnage qui utilisent ces itinéraires économiseraient de l’argent sur le carburant, leur plus gros coût, et justifieraient facilement l’investissement dans des camions équipés de pantographes de toit. À plus long terme, selon les chiffres de Siemens, 4 000 kilomètres d’autoroute câblée, ou 2 400 miles, pourraient accueillir 60 % du trafic allemand de camions. Siemens a déclaré jeudi qu’elle coopérerait avec l’équipementier automobile allemand Continental pour produire en masse les pantographes.
Mais il incomberait au gouvernement allemand de construire les câbles aériens, dont le coût est estimé à 2,5 millions d’euros par kilomètre, soit environ 5 millions de dollars par mile.
Le ministère allemand de l’environnement, qui finance les trois autoroutes électrifiées en Allemagne, compare les résultats avec des études portant sur des camions utilisant des piles à hydrogène et des camions utilisant des batteries. Dans trois ou quatre ans, a indiqué le ministère dans un communiqué, une décision sera prise quant à la technologie à soutenir.
« De nombreuses études sont arrivées à la conclusion que les camions à câbles aériens, malgré les coûts d’infrastructure élevés, sont l’option la plus rentable », a déclaré le ministère.
Mais le ministère a fait remarquer que les batteries sont de moins en moins chères et de meilleure qualité, et que les temps de charge diminuent. « En dernière analyse, le coût total de l’infrastructure, des véhicules et de l’énergie déterminera la technologie ou la combinaison de technologies qui prévaudra », a déclaré le ministère.
Le gouvernement se montre prudent, car les contribuables risquent de payer pour des autoroutes électrifiées, avant que l’industrie du camionnage n’évite cette technologie ou qu’elle ne soit rendue obsolète par une autre technologie.
« En théorie, c’est la meilleure idée », a déclaré Geert De Cock, spécialiste de l’électricité et de l’énergie chez Transport & Environment, un groupe de défense des intérêts à Bruxelles. Mais il estime que les obstacles politiques, par exemple l’obtention d’un accord des gouvernements européens sur les normes techniques, sont trop importants.
« C’est une question de coordination plus qu’une question de technologie », a déclaré M. De Cock. « Nous ne le soutenons pas parce que nous pensons que cela ne va pas se produire ».
Thomas Schmieder dans le camion d’essai. « Je suis toujours très intéressé par l’électromobilité et par son évolution », a-t-il déclaré.
« Je suis toujours très intéressé par l’électromobilité et par la direction qu’elle prend », a-t-il déclaré en dirigeant le Scania dans une vallée étroite qui mène du siège de Schanz à l’autoroute A5. Le camion, un hybride équipé d’un moteur diesel, d’un moteur électrique et d’une petite batterie, est passé devant un panneau indiquant le château de Frankenstein, qui aurait inspiré le monstre de fiction.
Peu après que Thomas Schmieder ait emprunté une rampe d’accès à l’A5, les pylônes supportant les câbles aériens de l’autoroute électronique sont apparus. À l’intérieur de la cabine, la transition était à peine perceptible lorsque M. Schmieder a déployé le pantographe qui se connecte aux câbles aériens, un système dit de caténaire.
Les câbles rechargent également la batterie du Scania, qui stocke suffisamment d’énergie pour parcourir de courtes distances sans émissions dans le trafic urbain. C’est un autre avantage du système caténaire : L’eHighway pourrait éliminer la nécessité des arrêts de recharge, ce qui est important dans le secteur du transport routier où le temps est de l’argent.
« L’infrastructure nécessite beaucoup de ressources », a déclaré par courriel Manfred Boltze, professeur à l’université technique de Darmstadt, qui fournit des conseils et des analyses. « D’un autre côté, elle offre un rendement énergétique très élevé et seules de petites batteries sont nécessaires pour les trajets au-delà des câbles aériens. »
Thomas Schmieder a posé ses mains légèrement sur le volant alors que le logiciel de conduite autonome maintenait le camion directement sous les câbles. Lui et les autres conducteurs ont suivi un programme de formation d’une journée pour apprendre à utiliser le système et à faire face aux problèmes, comme un accident bloquant la voie devant. C’est ce qui est arrivé à M. Schmieder, dit-il. Il a simplement quitté les câbles aériens pour s’engager dans une autre voie en utilisant le moteur diesel du camion.
Il y a eu des problèmes techniques occasionnels. Quelques fois, des capteurs sont tombés en panne. « Mais de gros problèmes ? Non », a déclaré Thomas Schmieder.
La technologie, tout le monde en convient, n’est pas le principal obstacle à un réseau mondial de routes électriques.
« Nous avons montré qu’il était possible de le construire », a déclaré M. Grünjes. « La question est maintenant de savoir comment construire à plus grande échelle ».
https://www.nytimes.com/2021/08/03/business/electric-trucks-catenary-wire.html
