Grande vitesse, l’Europe aux commandes

La technologie Hyperloop fera-t-elle de l’ombre aux constructeurs de trains à grande vitesse européens? Le savoir-faire du continent ne semble pas encore en danger.

Par Julien Calligaro

Le futur de la mobilité mondiale n’est pas scellé. Compagnies aériennes low-cost – dont le trafic de passagers a augmenté d’environ 25% dans le monde entre 2015 et 2017 –, voitures autonomes, et même projets futuristes de trains ultra-rapides tels que l’Hyperloop, viennent concurrencer le transport ferroviaire traditionnel. L’Europe, berceau du chemin de fer, réagit en développant de nouveaux modèles de trains à grande vitesse.

L’efficience et le coût énergétique des trains figurent ainsi parmi les grands champs d’innovation des constructeurs européens. Le nouvel ICE 4 de la compagnie ferroviaire allemande Deutsche Bahn consomme par exemple 22% d’énergie en moins que son prédécesseur. Une économie rendue possible par un poids réduit de 5%. Le concepteur allemand Siemens a, entre autres, amélioré son aérodynamisme et utilisé de nouveaux bogies. Ces chariots placés sous les véhicules, sur lesquels sont fixés les essieux, sont plus légers. Le train, qui peut atteindre 250 km/h, dispose, malgré sa légèreté, d’un ratio poids/siège supérieur aux véhicules actuels. La Deutsche Bahn a commandé 130 nouveaux ICE 4: ils ont commencé en 2017 à remplacer les flottes Intercity et Eurocity, dont certains datent des années 1970. Les dernières rames doivent arriver en 2032.

La résistance à des conditions météorologiques extrêmes ainsi que la digitalisation des processus à bord constituent d’autres avancées technologiques importantes du rail européen. Le véhicule Oaris, fabriqué par l’Espagnol CAF, est ainsi conçu pour supporter des températures allant jusqu’à -40°C. Des tests ont été effectués début 2018 pour l’opérateur norvégien Flytoget. L’engin, qui n’est pas encore en service, peut atteindre 350 km/h. Quant au train EVA, qui effectuera le trajet Madrid-Barcelone à partir de 2019, il est présenté comme un «train intelligent». Il comprendra un système de billetterie entièrement informatisé; un ticket inclura tous les modes de transport tout au long du voyage. La reconnaissance des passagers par données biométriques sera également possible.

Connexions entre modes de transport

Cette innovation à l’européenne, reposant sur un savoir-faire ancien, est reconnue dans le monde entier. Siemens, Alstom, Stadler Rail et CAF, les quatre plus grands constructeurs ferroviaires du continent, vendent leurs produits sur tous les continents. Leur chiffre d’affaires global dépasse les 15 milliards d’euros. Ces sociétés ont pu tester leurs produits sur un important réseau européen: «La première ligne à grande vitesse (LGV) du continent fut le TGV reliant Paris à Lyon, en 1981, 17 ans après la première mondiale au Japon, explique Jean-Pierre Loubinoux, directeur général de l’Union internationale des chemins de fer (UIC). Le réseau européen à grande vitesse s’est développé sur la base de lignes existantes: elles accueillent aujourd’hui autant de trains allant à plus de 250 km/h que de convois régionaux.» En juin 2018, l’UIC dénombrait 4806 rames de trains à grande vitesse en circulation dans le monde, dont près de 1800 en Europe.

Malgré l’avantage historique de l’Europe, un autre concept de train à grande vitesse voit le jour de l’autre côté de l’Atlantique. Hyperloop, lancé par l’entrepreneur Elon Musk en 2013, désire relier Los Angeles et San Francisco (551 km) en moins de 30 minutes. La technologie: des capsules se déplaçant sur un rail enfermé dans un tunnel sous vide. De quoi rivaliser avec le savoir-faire européen? «Hyperloop n’est pas un concurrent des LGV, dit Henrik Sylvan, directeur du RailTech Center de l’Université technique du Danemark. Il est plutôt complémentaire: il s’agit d’une réponse permettant de relier un point A à un point B à près de 1100 km/h, soit plus rapidement qu’un avion. C’est donc l’industrie aérienne qui devrait s’en inquiéter.»

Pour le spécialiste danois, «le secteur du rail doit et peut continuer à développer de nouveaux trains à grande vitesse reliant des villes distantes de quelques centaines de kilomètres. Mais étant donné que la société aspire à toujours plus d’efficience, des moyens de transport plus rapides entre des endroits plus éloignés ont un fort potentiel.» Selon Jean-Pierre Loubinoux, il faut réfléchir aux liaisons entre les modes de transport: «La gare n’est ni le départ ni l’arrivée d’un trajet. Des interfaces modales doivent se développer, que cela soit entre le train à grande vitesse et une technologie Hyperloop, ou entre le train et le vélo.» La collaboration entre Etats doit également être accrue: dans un rapport de juin 2018, la Cour des comptes européenne pointe du doigt le réseau du continent, affirmant qu’il est un patchwork de lignes nationales sans coordination aux frontières.

Des tunnels souterrains plutôt qu’aériens

Les pays européens ne se contentent pas de développer leurs LGV. Des projets plus audacieux fructifient aussi. Swissmetro, initié dans les années 1980, avait pour but de relier les villes suisses grâce à des technologies complémentaires: des petits tunnels avec un vide d’air partiel, un système de propulsion des véhicules par moteurs électriques linéaires fixés aux tunnels, ainsi qu’un système de sustentation et de guidage magnétique permettant d’atteindre 430 km/h sans bruit et sans usure des équipements. «Il est impossible en Suisse de construire des LGV traditionnelles à cause de la topographie, de la densité de population et des recours», analyse Marcel Jufer, professeur honoraire à l’Ecole polytechnique fédérale de Lausanne qui soutenait le projet à l’époque. Mais après l’ouverture du tunnel de base du Gothard, Swissmetro a été relégué au second plan.

Aujourd’hui, l’idée d’un Swissmetro nouvelle génération est relancée. Une étude d’impacts économiques et sécuritaires a été demandée. L’idée initiale d’Hyperloop – des tubes sur piliers – cause beaucoup d’inconvénients, selon Marcel Jufer: «Il y a des risques de sabotage et d’implosion en cas d’accident. Sans parler des dégâts en cas de tremblement de terre et des problèmes d’évacuation.» Ainsi, le plan initial d’Hyperloop se modifie: une liaison Washington-New York se profile en tunnel. «Hyperloop devient un Swissmetro plus rapide», ironise Marcel Jufer.

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Une version de cet article est parue dans le magazine en ligne Technologist, qui traite l’actualité de la recherche et de l’innovation en Europe.