---
title: Le défi de la transition énergétique pour les réseaux de bus et de cars
url: "https://www.systra.com/expert_insights/le-defi-de-la-transition-energetique-pour-les-reseaux-de-bus-et-de-cars/"
type: expert_insights
date_published: 2019-09-24
date_modified: 2024-06-26
schema:
  @type: WebPage
language: fr-FR
word_count: 2582
reading_time: 13 min
canonical: "https://www.systra.com/expert_insights/le-defi-de-la-transition-energetique-pour-les-reseaux-de-bus-et-de-cars/"
featured_image: "https://www.systra.com/wp-content/uploads/2019/09/bandeau_bus_re.jpg"
type-insight:
  - Transition énergétique
---

# Le défi de la transition énergétique pour les réseaux de bus et de cars

![Le défi de la transition énergétique pour les réseaux de bus et de cars](https://www.systra.com/wp-content/uploads/2019/09/bandeau_bus_re.jpg)

**La transition énergétique dans les réseaux de transport : cette expression
tant usitée nous paraît familière, alors que nous ne sommes qu’au début de cette
mutation et que celle-ci va bouleverser l’exploitation des réseaux de transport
que nous connaissons.
Marc Boudier, Responsable d’études à la Direction Conseil et Aménagement de
SYSTRA, donne ici les clés pour définir une stratégie de transition énergétique
pour un réseau de transport en commun routier. Quels sont les choix
technologiques possibles ? Qu’est-ce qui change par rapport à l’ère du tout
pétrole ? Existe-t-il une recette duplicable sur chaque territoire ? Comment
maîtriser les nouvelles technologies dites « propres » ? Quels sont les coûts et
les risques associés ?

En France, la loi de transition énergétique pour la croissance verte (LTECV) a
rendu obligatoire la mutation des réseaux de transport collectif routier vers
des flottes de véhicules propres pour les agglomérations de plus de 250 000
habitants, ainsi que pour les communes de toutes tailles soumises à un plan de
protection de l’atmosphère. Les agglomérations concernées devront réaliser cette
transition énergétique partiellement à partir de 2020, et complètement à partir
de 2025, au fil des renouvellements de flottes de véhicules.

Cette législation a un double effet : d’une part, elle renforce les nouvelles
filières de mobilité sur les territoires concernés, d’autre part, elle pousse
les villes non directement soumises à la LTECV, pour ne pas perdre en
attractivité, à se poser sérieusement la question d’aborder la transition
énergétique – au moins partiellement – sur leurs réseaux. Ainsi, les réseaux de
bus et de cars des grandes agglomérations deviennent les chefs de file de la
transition énergétique pour les autres réseaux de transport urbain, ainsi que
les chefs de file d’une mobilité propre à un sens plus large, étendu aux
territoires interurbains, aux véhicules légers et aux nouveaux modes de mobilité
(vélos, trottinettes…).

## S’INTERROGER SUR LES BESOINS LOCAUX DE MOBILITÉ

Le déploiement de transports collectifs routiers propres entraînera une réelle
amélioration de l’environnement local (qualité de l’air, environnement sonore…)
qui devra se confirmer au global sur l’ensemble du cycle environnemental de la
technologie. Néanmoins, mettre en place un réseau de transport dont l’efficacité
serait limitée, voire non appropriée par rapport aux besoins de mobilité locaux,
n’aurait pas plus de sens avec des énergies propres qu’avec des énergies issues
du pétrole.

Ainsi la transition énergétique est l’occasion de se réinterroger sur
l’efficience des différents réseaux de transport, et de mettre en place les
actions suivantes :

![13](https://www.systra.com/wp-content/uploads/2020/03/13.png)

Ce sont autant de démarches qui permettent de définir un réseau de transport en
commun qualitatif : robuste (fiable, résistant aux aléas), souple (permettant
une adaptation de l’offre, une interopérabilité, une multi-opérabilité du
parcours voyageur pour coller aux besoins de chacun), et accessible (information
claire, facilité d’accès, tarif attractif, mode de transport adapté à tous les
types de populations et notamment aux personnes à mobilité réduite).

Après avoir mené ces différentes actions pour consolider le réseau de transport
existant on pourra passer aux étapes suivantes. Quel choix de technologies dites
“propres” se présente ? Et qu’est-ce que ces technologies changent par rapport
au Diesel ?

## PASSER EN REVUE LES CHOIX TECHNOLOGIQUES POSSIBLES

Lorsqu’on parle de transition énergétique des réseaux de transport en commun
routier, la première technologie qui vient à l’esprit est l’électricité. Il en
existe trois types utilisant des batteries :

- la charge lente (le véhicule est rechargé pendant plusieurs heures lorsqu’il
  n’est plus en exploitation, souvent la nuit au dépôt) ;
- la charge rapide (le véhicule est chargé en quelques minutes, plusieurs fois
  au cours de sa journée d’exploitation, souvent en terminus ou parfois à des
  arrêts intermédiaires) ;
- et le trolleybus (bus chargé en ligne au moyen de caténaires ; les nouvelles
  générations intègrent des petites batteries dans ces véhicules permettant
  d’avoir une petite autonomie hors caténaire).

Déjà très répandue dans certains districts en Chine (Shenzhen notamment), la
technologie électrique sur batterie commence à être déployée à plus large
échelle en Europe au rythme du renouvellement des flottes de bus et de cars.

L’approche “tout électrique” a cependant des limites, non seulement en termes
d’autonomie des véhicules, mais aussi de bilan global environnemental reposant
sur une électricité décarbonée et sur la production de batteries à partir de
métaux rares. Ainsi les réflexions s’orientent aujourd’hui vers une transition
intégrant une mixité énergétique.

En France, la loi de transition énergétique pour la croissance verte intègre
dans la définition des véhicules propres, en plus des véhicules électriques, les
véhicules fonctionnant au gaz avec une proportion minimale de gaz d’origine
renouvelable (30% à partir de 2025). Dans ce cadre, la technologie “gaz naturel
véhicule” (GNV), qui est mature pour les bus, est revenue sur le devant de la
scène. Elle présente en effet des avantages en matière d’autonomie et de coût.
Néanmoins tout l’enjeu pour utiliser cette technologie est de se procurer du bio
GNV (GNV d’origine renouvelable obtenu grâce à la méthanisation des déchets) ;
ce qui, nous le verrons, n’est pas si simple.

Une autre technique, encore en phase pilote mais prometteuse, repose sur
l’utilisation de dihydrogène (H2) produit par électrolyse de l’eau. Cette
méthode a un bon bilan environnemental en France mais elle est énergivore – il
faut deux à trois Kwh d’électricité pour produire l’équivalent énergétique d’un
Kwh de dihydrogène -, ce qui la rend chère.

Enfin, d’autres solutions fondées sur des sources d’énergie plus « exotiques »
sont également à l’étude et peuvent se révéler intéressantes dans certains
territoires. Parmi celles-ci, nous citerons en particulier l’utilisation de
biocarburants.

## COMPRENDRE CE QUE LES TECHNOLOGIES PROPRES CHANGENT PAR RAPPORT AU PÉTROLE

Les réseaux de bus Diesel utilisent une technologie éprouvée et maîtrisée, mais
qui, du fait de l’utilisation d’une énergie fossile, ne correspond plus aux
standards sur les rejets de gaz à effet de serre.

Aujourd’hui, avec les énergies propres, on ne peut plus penser simplement « 
moyens pour un réseau de transport = achat de véhicules ». Il faut changer de
vision et penser « système », en intégrant les infrastructures et le plan
d’exploitation. De l’offre de transport définie découle la construction d’un
schéma d’exploitation, pour lequel il faut dimensionner un système qui répondra
à tous les besoins de l’exploitation. Les technologies dites “propres”
nécessitent un changement d’organisation et la formation de personnel qualifié.

Pour réaliser la transition énergétique d’un réseau de bus ou de cars, voici les
huit principaux critères à regarder, qui définiront la pertinence de telle ou
telle technologie :

- L’autonomie des véhicules ;
- Le temps d’avitaillement des véhicules (temps nécessaire pour approvisionner
  les véhicules en énergie) ;
- La sécurisation de l’approvisionnement en énergie propre (décarbonée ou
  renouvelable) ;
- La souplesse sur l’évolution de l’offre de transport, notamment du tracé des
  lignes commerciales ;
- Les coûts globaux d’investissement ;
- Les coûts globaux de fonctionnement ;
- Le bilan environnemental local sur l’ensemble du cycle de vie de la
  technologie ;
- Le bilan environnemental global sur l’ensemble du cycle de vie de la
  technologie.

Le tableau ci-dessous représente l’évaluation générale des principales
“technologies propres” au regard de ces huit critères.

![t1_web](https://www.systra.com/wp-content/uploads/2020/03/t1_web.png)

Comme on le voit dans ce tableau, la technologie répondant favorablement à tous
les critères n’existe pas. Le premier prisme pour choisir une technologie
adaptée est le besoin d’exploitation. Afin d’évaluer comment les différentes
“technologies propres” répondent à ce besoin, on répartit les services de bus
(ou de cars) en fonction du nombre de kilomètres journaliers réalisés et de
l’autonomie nécessaire associée. Un second prisme est le contexte territorial :
en effet, la pertinence de l’utilisation d’une énergie va pouvoir être modulée
en tenant compte des filières existantes et des projets du territoire.

Si une seule technologie est retenue pour répondre à l’ensemble des besoins, on
reste dans un système mono-énergie. Dans le cas contraire, on parle de mixité
énergétique.

## UTILISER LES SYNERGIES LOCALES, EN LIEN AVEC LA POLITIQUE ÉNERGÉTIQUE DU TERRITOIRE

L’analyse fine des atouts du territoire va permettre d’orienter la stratégie de
transition énergétique. On pense tout naturellement aux réseaux de distribution
énergétique tels que le réseau d’électricité et le réseau de gaz, qui
bénéficient globalement d’une bonne couverture à l’échelle nationale dans les
environnements urbains.
Cependant, un territoire peut également utiliser des synergies liées à des
activités spécifiques qui produisent des déchets valorisables pour la transition
énergétique. On peut citer par exemple l’utilisation de marc de raisin pour
créer du bioéthanol, solution utilisée dans les régions viticoles.De même, les
territoires possédant des activités industrielles peuvent étudier l’utilisation
des rejets de dihydrogène : cette solution est notamment utilisée en Allemagne
et aux Pays-Bas pour avitailler des bus dihydrogène à très bon marché tout en
valorisant un déchet industriel.

Un autre moyen de mettre à profit des synergies territoriales consiste à
mutualiser des stations d’énergie. Autant les stations électriques restent
encore difficilement mutualisables entre les véhicules légers et les bus, pour
des raisons notamment de puissance et de temps de chargement, autant il est aisé
de mutualiser des stations de gaz naturel véhicule (GNV).
Pour faciliter le déploiement de cette dernière technologie, la stratégie de
transition énergétique de réseaux de bus et de cars peut être considérée comme
la tête de proue d’une stratégie plus large de développement de la mobilité
propre au sein du territoire. Par exemple, le développement de stations
publiques de GNV pourra bénéficier au réseau de transport en commun routier,
mais également aux particuliers et aux professionnels du transport de
marchandises.

Les réseaux de bus et de cars fonctionnant au Diesel sont directement dépendants
des cours journaliers du pétrole et de l’approvisionnement concentré dans
certaines régions du monde, ce qui représente un risque non négligeable pour les
équilibres économiques et la mobilité. Au contraire des carburants issus de
l’industrie pétrolière, certaines énergies propres renforcent l’indépendance
énergétique des territoires et permettent de mettre en place des contrats
pluriannuels d’approvisionnement, sécurisant ainsi les volumes et les coûts.

Cependant, à l’instar de tout développement important de filière, la transition
énergétique nécessite de connaître et de maîtriser des risques spécifiques.

## PRÉVENIR LES RISQUES LIÉS AUX ÉNERGIES PROPRES

Les risques à couvrir dans la transition énergétique sont liés de manière
inhérente aux énergies propres retenues. Il serait illusoire de vouloir les
citer tous. Le tableau ci-dessous répertorie les types de risques majeurs et
indique les moyens de prévention à mettre en œuvre. Dans tous les cas,
l’objectif consiste à assurer la continuité de service du réseau de bus ou de
cars dès le début de la transition, et durablement dans le temps au-delà de
cette période.

![t2](https://www.systra.com/wp-content/uploads/2020/03/t2.png)

Au-delà de la gestion des risques que nous venons d’évoquer, toute collectivité
qui réalise la transition énergétique de son réseau de bus ou de cars se trouve
confrontée à un autre impératif : maîtriser les coûts de cette mutation.

## MAÎTRISER LES COÛTS DE LA TRANSITION ÉNERGÉTIQUE POUR LA COLLECTIVITÉ

Avec la réduction des financements publics, la maîtrise des coûts de la
transition énergétique est une réelle clé de succès. Actuellement, les
principaux coûts d’exploitation de véhicules Diesel se décomposent en trois
catégories (hors salaire du conducteur) : le matériel roulant (bus ou car), la
maintenance et le carburant. Demain, avec les technologies propres, il faudra
tenir compte du coût de l’infrastructure et du renouvellement de certains
composants comme la batterie ou la pile à combustible.

Le graphique ci-dessous compare les coûts annuels en euros des technologies
propres reposant sur le dihydrogène (H2), l’électricité à charge lente, le GNV
(gaz naturel véhicule), et le bio GNV, aux coûts de la technologie thermique
(Diesel).

![histo_ok](https://www.systra.com/wp-content/uploads/2020/03/histo_ok.png)

Ce graphique a été réalisé en modélisant un réseau urbain de 50 bus (dont la
moitié de bus standard et la moitié de bus articulés) répartis sur un dépôt et
réalisant chacun 60 000 km annuels. Pour l’infrastructure, les coûts présentés
prennent en compte les dispositifs d’avitaillement mais le génie civil n’est pas
inclus.

Lorsqu’on compare les technologies d’énergie propre au thermique (Diesel), on
constate que le recours au gaz naturel véhicule (GNV) constitue la solution la
moins coûteuse. Cela peut expliquer qu’un certain nombre de collectivités aient
choisi cette technologie pour leur réseau de bus. Néanmoins le GNV reste une
énergie fossile, qui émet un volume de gaz à effet de serre réduit de 25%
seulement par rapport au Diesel.

La solution reposant sur le bioGNV (GNV d’origine renouvelable produit par le
processus de méthanisation des déchets) préserve bien mieux l’environnement que
le GNV, mais coûte trois à quatre fois plus cher en carburant. De plus, son
approvisionnement peut être limité en quantité, car on estime qu’il faut
utiliser les déchets de 7000 personnes pour pouvoir alimenter un bus en bioGNV.

La technologie dihydrogène reste à des coûts élevés, qui représentent à ce jour
deux fois ceux de la technologie thermique, même si les coûts de maintenance
devraient baisser en passant de la flotte prototype existante à une organisation
plus industrielle. Les baisses de prix à attendre des projets européens de
massification des achats tels que JIVE (Joint initiative for hydrogen vehicles
accross Europe) ont été prises en compte dans notre simulation.

Avec une électricité française relativement bon marché et majoritairement
décarbonée, la technologie électrique semble aujourd’hui tirer son épingle du
jeu à la fois en termes d’impact environnemental et de coût. Mais sur ce dernier
point il faut rester vigilant, car les carburants issus du pétrole sont
actuellement beaucoup plus taxés que l’électricité. Toute évolution de la
fiscalité sur l’énergie sera de nature à changer l’équation économique…