Trains électriques vs trains diesel : l’avenir du transport ferroviaire durable

Le secteur ferroviaire s’oriente vers des solutions plus propres et plus durables, et à l’avant-garde de ce mouvement : les trains électriques.

Si on les compare aux trains diesel traditionnels, les trains électriques permettent de réduire considérablement les émissions de carbone et la dépendance à l’égard des combustibles fossiles. Malgré la longue histoire des trains diesel et leur capacité à circuler sur des lignes non électrifiées, leur impact sur l’environnement et leurs coûts d’exploitation les rendent de moins en moins viables dans un monde tourné vers la durabilité.

Il ne s’agit pas d’un changement qui s’annonce, mais bien d’une réalité : en Europe, plus de 60 % des voies sont électrifiées, les trains y étant plus efficaces tout en émettant moins de carbone.

Nous analysons ici les avantages de l’électrification par rapport au diesel, les défis auxquels chaque technologie est confrontée et les raisons pour lesquelles les trains électriques sont en passe de devenir l’option privilégiée des réseaux ferroviaires modernes.

Trains électriques

Que sont-ils et comment fonctionnent-ils ?

Les trains électriques sont des véhicules ferroviaires qui tirent leur énergie d’un réseau électrique. Cette alimentation électrique est généralement fournie par des caténaires ou un système de troisième rail. Elle permet aux trains électriques d’être plus efficaces que les trains diesel. Par exemple, les locomotives électriques convertissent jusqu’à 90 % de leur énergie en mouvement, contre seulement 30 % pour les locomotives diesel, selon une analyse de Mikura International.

Les systèmes électriques peuvent fonctionner en courant alternatif (CA) ou en courant continu (CC), chacun étant adapté à des exigences ferroviaires différentes. Compte tenu de leur capacité à transmettre efficacement de l’énergie sur de longues distances, les systèmes à courant alternatif sont généralement privilégiés sur les lignes longue distance et à grande vitesse. À l’inverse, les systèmes à courant continu sont plus courants dans les zones suburbaines ou métropolitaines, dans lesquelles les courtes distances et les arrêts fréquents en font l’option la plus pratique. Les lignes ferroviaires européennes à grande vitesse, comme celles de l’Allemagne et de la France, utilisent généralement le courant alternatif, tandis que de nombreux systèmes urbains et régionaux se basent sur le courant continu.

Quelle est leur situation actuelle dans le monde ?

En Europe, le Royaume-Uni compte actuellement environ 40 % de ses lignes électrifiées, tandis que pour l’Allemagne et l’Espagne, ce chiffre grimpe à plus de 60 %, avec des trains comme l’ICE assurant des liaisons rapides. En dehors de l’Europe, le tableau de l’électrification des chemins de fer est mitigé. La Chine est en tête avec plus de 70 % de ses réseaux électrifiés. À l’autre extrémité, les États-Unis, où seuls 2 % des réseaux sont électrifiés. Toutefois, des initiatives ont été prises pour augmenter cette part, en particulier dans les réseaux de transport urbain comme ceux de New York et de San Francisco.

Quels sont les avantages et les inconvénients des trains électriques ?  

Les trains électriques présentent de nombreux avantages, mais ils sont toutefois confrontés à certains défis. Cette innovation offre des avantages significatifs, tels qu’une augmentation de l’efficacité énergétique et une réduction des émissions de carbone. Mais elle présente aussi des défis, tels que les coûts des infrastructures et la dépendance à l’égard du réseau électrique. Afin de vous aider à mieux comprendre leur impact sur le transport ferroviaire moderne, nous vous présentons ci-dessous leurs avantages et inconvénients.

Avantages 

1. Efficacité énergétique: les trains électriques convertissent environ 90 % de leur énergie en mouvement, contre seulement 30 % pour les trains diesel.
2. Réduction des émissions: en utilisant l’électricité, notamment celle issue de sources renouvelables, les trains électriques ont un impact environnemental beaucoup plus faible, contribuant ainsi à la réduction des émissions de carbone.
3. Frais de maintenance: les moteurs électriques nécessitent moins de maintenance que les moteurs à combustion interne, ce qui peut se traduire par une réduction des coûts d’exploitation à long terme.
4. Vitesse et capacité: les trains électriques peuvent atteindre des vitesses plus élevées et transporter davantage de passagers et de marchandises, ce qui les rend idéaux pour les lignes à grande vitesse et les lignes suburbaines.

Inconvénients 

1. Coûts initiaux : l’électrification des voies nécessite des investissements considérables dans les infrastructures, ce qui peut constituer un obstacle pour certaines régions.
2. Dépendance à l’égard du réseau électrique : les interruptions de l’alimentation électrique peuvent affecter le fonctionnement des trains électriques, contrairement aux trains diesel qui sont autonomes.
3. Contraintes géographiques : tous les itinéraires ne se prêtent pas à l’électrification, en particulier dans les zones rurales où les coûts d’installation peuvent ne pas être justifiés.

Quelle est la meilleure façon d’assurer un avenir durable pour le transport ferroviaire ?  

Lorsque l’on compare les différentes options, il apparaît clairement que les trains électriques constituent le choix durable pour l’avenir du transport ferroviaire. Au-delà de leur efficacité énergétique supérieure et de leur impact environnemental inférieur, la dynamique des coûts renforce encore l’argumentaire en leur faveur. Selon l’AIE, les prix de l’électricité sur les marchés de gros sont restés stables, de nombreux pays enregistrant même une baisse en 2023 par rapport aux niveaux records atteints de 2022. Cette stabilité constitue une base solide en termes de planification à long terme et de coûts opérationnels. Au contraire, les prix du diesel sont particulièrement volatils et influencés par la géopolitique mondiale, ajoutant une incertitude financière. Si l’on couple cette stabilité des prix aux exigences de maintenance nettement inférieures, l’électrification s’impose comme la solution la plus rentable et la plus durable.

Si les trains diesel offrent une flexibilité à court terme sur les itinéraires non électrifiés, leur impact environnemental et leurs coûts d’exploitation croissants les rendent moins viables sur le long terme. Le passage à l’électrification prend de l’ampleur en Europe, en Asie et dans certaines régions des Amériques, et nous en voyons déjà les résultats : les lignes ferroviaires à grande vitesse dans des régions telles que l’Europe et la Chine démontrent que les trains électriques offrent des solutions de transport efficaces, rapides et durables, établissant ainsi la norme pour les réseaux ferroviaires du monde entier.