Bus électrique urbain : comment vérifier la viabilité d’une ligne

La réponse courte : validez le service complet, pas un chiffre d’autonomie

Pour savoir si un bus électrique convient à une ligne urbaine, il ne faut pas partir des kilomètres d’autonomie annoncés. Il faut vérifier que l’unité configurée exactement pour le contrat peut assurer le service complet, qu’une fenêtre de recharge suffisante existe et que le dépôt peut fournir la puissance requise lorsque plusieurs véhicules rechargent simultanément.

La documentation préalable doit décrire le service tel qu’il est exploité, et non tel qu’il apparaît résumé sur un plan : courses, kilomètres par service, régulation aux terminus, durée du service, vitesse commerciale, dénivelés et fréquentation. Ces informations doivent ensuite être reprises dans une demande homogène destinée à tous les soumissionnaires.

Le précédent d’un appel d’offres de l’EMT Madrid est utile comme méthode, et non comme valeur applicable à n’importe quel réseau : il liait l’exigence à 13 heures de service et à une vitesse commerciale moyenne de 14 km/h, au lieu de demander seulement une distance. Il exigeait également que l’autonomie soit démontrée avec un véhicule identique à celui proposé et autorisait des essais d’autonomie et de consommation dans ses installations.

Références de cette section: Pliego técnico de EMT Madrid para autobuses eléctricos urbanos (2018) ↗

• Fiche de chaque ligne et de chaque type de service, y compris les renforts et les affectations spéciales.
• Horaires de sortie et de retour au dépôt, courses, temps de régulation et kilomètres totaux par journée.
• Profil de l’itinéraire avec ses dénivelés et les points où la demande se concentre.
• Nombre de voyageurs prévu, aménagement intérieur requis et équipements obligatoires.
• Stratégie de charge : uniquement nocturne, au dépôt, au terminus ou une combinaison.
• Puissance électrique disponible, puissance par point de recharge et nombre de bus qui rechargeront simultanément.

Du parcours au service réel : établissez une fiche d’exploitation de la ligne

Le premier document de travail doit être une fiche par service, et non une moyenne quotidienne de kilomètres. Un même itinéraire peut produire des résultats d’exploitation différents selon l’heure de départ, les rotations attribuées, la régulation disponible et le moment où le bus retourne au dépôt. Distinguer ces services évite de dimensionner la batterie et la recharge sur un cas moyen qui ne couvre pas le cas exigeant.

Enregistrez le kilométrage depuis la sortie jusqu’à l’entrée au dépôt. Incluez les trajets sans voyageurs, les mouvements de positionnement et tout détour ou renfort faisant partie du service prévu. Notez ensuite la durée totale, le temps d’immobilisation au terminus et l’horaire effectif de retour. Ces données déterminent s’il existe une réelle marge pour une recharge d’opportunité ou si toute l’énergie doit être récupérée pendant la nuit.

La vitesse commerciale permet de vérifier la cohérence entre l’horaire et la distance. Il est également utile de conserver un profil de dénivelé de l’itinéraire et de distinguer les tronçons répétés à chaque course. Il ne s’agit pas de rechercher un chiffre universel de consommation, mais de fournir au constructeur un schéma d’exploitation vérifiable et de lui demander de déclarer comment il a évalué cette configuration.

La demande de voyageurs doit être indiquée par tranche horaire et par sens lorsqu’elle est disponible. L’objectif est de vérifier que la proposition conserve la capacité nécessaire au service, notamment si le choix de la batterie, des portes, des sièges ou des équipements auxiliaires modifie la masse ou l’aménagement intérieur.

Références de cette section: Pliego técnico de EMT Madrid para autobuses eléctricos urbanos (2018) ↗ · MAN Lion’s City E: documentación técnica del fabricante ↗

• Préparez une fiche pour le service le plus long et une autre pour le service présentant les plus fortes contraintes d’exploitation ; il peut ne pas s’agir du même.
• Indiquez les heures de début et de fin, le nombre de courses, les kilomètres commerciaux et les kilomètres sans voyageurs.
• Documentez la régulation au terminus, les pauses au dépôt et tout temps pouvant être utilisé pour recharger.
• Joignez un plan ou un profil de dénivelé et décrivez les conditions de fréquentation prévues.
• Définissez la capacité minimale de voyageurs et les exigences concernant les portes, les places et les équipements avant de comparer les véhicules.

Autonomie opérationnelle : exigez des conditions comparables et un essai de l’unité proposée

Le chiffre commercial d’autonomie ne permet pas à lui seul de choisir entre des offres s’il n’est pas accompagné de ses conditions. La comparaison doit porter sur la même configuration que celle proposée pour la ligne : masse à vide, type et capacité des batteries, climatisation, nombre et position des portes, et disposition des sièges. L’EMT Madrid a expressément repris ce critère dans son cahier des charges de 2018.

Demandez une déclaration écrite de la configuration évaluée et évitez d’accepter une autonomie attribuée à une autre version du véhicule. La configuration est également importante pour une raison opérationnelle : MAN indique que l’ajout de packs de batteries accroît l’autonomie, tandis que l’installation de moins de batteries peut augmenter la capacité voyageurs et réduire le temps de charge. L’autonomie, la capacité et la recharge doivent donc être évaluées ensemble.

L’exploitant peut demander des informations complémentaires sur la température extérieure prévue, l’utilisation de la climatisation, le trafic, la topographie et l’occupation. Ces informations peuvent aider à confronter la proposition à la fiche de ligne.

Dans ce dossier de l’EMT Madrid, une manière documentée de vérifier la proposition consistait à intégrer un essai d’autonomie et de consommation du véhicule proposé, dans des conditions convenues et avec enregistrement de la configuration. Si cette méthode est retenue, il convient de définir à l’avance quel service ou quel parcours sera utilisé, quelles informations seront recueillies et ce qui se passe si le résultat n’atteint pas l’exigence de service.

Références de cette section: Pliego técnico de EMT Madrid para autobuses eléctricos urbanos (2018) ↗ · MAN Lion’s City E: documentación técnica del fabricante ↗

• Demandez l’autonomie, la consommation déclarée et les conditions d’évaluation de la version exacte proposée.
• Exigez l’identification de la batterie, de la climatisation, des portes, des sièges et de la masse du véhicule soumis à vérification.
• Vous pouvez demander des informations supplémentaires sur la température, le trafic, le dénivelé et l’occupation prévus dans la fiche d’exploitation.
• Si vous prenez comme référence la méthode du dossier de l’EMT Madrid, prévoyez un essai d’autonomie et de consommation avant d’accepter définitivement la solution.
• Ne comparez pas un chiffre isolé à une exigence exprimée en heures de service, courses et disponibilité.

Recharge : la stratégie modifie le véhicule, l’horaire et le dépôt

La question ne consiste pas seulement à savoir où placer les chargeurs, mais aussi à déterminer quand l’énergie nécessaire au service suivant sera récupérée. Si la ligne est envisagée avec une recharge exclusivement nocturne au dépôt, le bus et l’installation doivent couvrir le service entier et récupérer la charge dans la fenêtre nocturne. Dans le dossier de l’EMT Madrid cité, les recharges partielles d’opportunité n’étaient pas envisagées et la recharge totale devait être effectuée en six heures maximum.

L’alternative peut être de disposer d’une recharge au dépôt ou par pantographe en fin de ligne ; les deux architectures sont envisagées dans les orientations nationales sur les zones à faibles émissions. Une recharge d’opportunité ne doit pas être intégrée au projet simplement parce qu’un terminus existe : il faut démontrer que le temps de régulation est compatible avec elle, qu’elle ne modifie pas la régularité et que l’infrastructure sera disponible pour le nombre de véhicules prévu.

Au dépôt, demandez au titulaire de l’installation la puissance disponible, ses limites horaires, la marge d’extension et la date à laquelle toute intervention nécessaire pourrait être opérationnelle. AFIR souligne l’importance des dépôts privés pour la recharge nocturne et à destination des véhicules lourds, et demande de coordonner la planification des infrastructures avec celle du réseau.

Distinguez toujours la puissance de la station de la puissance reçue par chaque bus. AFIR prévoit que la puissance maximale d’une station puisse être répartie entre différents points de recharge. Une proposition doit donc préciser combien de véhicules rechargeront simultanément, la puissance attribuée à chacun dans cette situation et l’horaire de recharge prévu. Le projet Bilbobus lié à Metro Bilbao illustre que la puissance disponible et sa plage horaire peuvent conditionner la conception : il déclarait huit points de forte puissance et une infrastructure de 1 MW.

Références de cette section: Pliego técnico de EMT Madrid para autobuses eléctricos urbanos (2018) ↗ · Reglamento (UE) 2023/1804 (AFIR) ↗ · Recarga inteligente de autobuses eléctricos urbanos con interconexión a la red eléctrica de Metro Bilbao ↗ · Directrices para la creación de zonas de bajas emisiones ↗

• Définissez si la recharge sera nocturne, d’opportunité ou mixte avant de fixer l’exigence énergétique.
• Calculez la fenêtre disponible entre le retour du dernier service et le départ du premier.
• Demandez un calendrier de recharge par véhicule, et non seulement la puissance nominale des chargeurs.
• Vérifiez la simultanéité : combien de bus se connectent et quelle puissance chacun reçoit.
• Demandez confirmation de la puissance disponible, des contraintes horaires et de la nécessité de travaux au dépôt.
• Si un pantographe est envisagé, validez le temps réel au terminus et son intégration à la régulation.

Capacité, masses et homologation : vérifiez que le bus assure toujours le service prévu

La batterie ne doit pas être évaluée indépendamment de la capacité voyageurs. Avant l’attribution, confrontez l’aménagement intérieur proposé à la capacité minimale exigée par la ligne : places assises, espace pour les voyageurs debout, position des portes et équipements. Le choix d’un nombre plus ou moins élevé de batteries peut affecter simultanément l’autonomie, la capacité voyageurs et le temps de charge, selon la documentation de MAN.

Demandez la masse en ordre de marche, la masse maximale autorisée et la répartition par essieu de la configuration définitive. Les limites applicables dépendent de la classe, du nombre d’essieux et de la configuration précise ; elles doivent donc être vérifiées dans le texte en vigueur du Règlement général des véhicules avant d’être intégrées comme exigence contractuelle. Vérifier le total ne suffit pas : la proposition doit démontrer que la répartition par essieu respecte les limites applicables.

Incluez également la documentation d’homologation applicable à l’unité précise et, le cas échéant, celle relative à la sécurité électrique conformément au règlement ONU n° 100. Ce règlement établit des exigences de sécurité pour les véhicules électriques à batterie des catégories M et N.

Les erreurs fréquentes à ce stade consistent à demander une capacité générique sans fixer l’intérieur, à accepter une masse correspondant à une autre batterie ou à vérifier la masse totale sans demander la répartition par essieu. La correction consiste à transformer chaque exigence en document exigible et à la rattacher à l’unité proposée.

Références de cette section: Reglamento General de Vehículos: Real Decreto 2822/1998, texto consolidado ↗ · Reglamento n.º 100 de las Naciones Unidas: seguridad de vehículos eléctricos de batería ↗ · MAN Lion’s City E: documentación técnica del fabricante ↗

• Fixez une capacité minimale de voyageurs et un aménagement intérieur compatible avec l’exploitation.
• Demandez la masse à vide, la masse maximale autorisée et les masses par essieu de la configuration finale, et non celles d’une version catalogue.
• Vérifiez dans le texte en vigueur du Règlement général des véhicules les limites applicables à la classe, au nombre d’essieux et à la configuration précise.
• Demandez la documentation d’homologation applicable à l’unité précise et, le cas échéant, celle relative à la sécurité électrique conformément au règlement ONU n° 100.
• Rejetez les comparaisons qui dissocient l’autonomie de la batterie, la masse et la capacité voyageurs.

Tableau de demande : des données comparables avant de solliciter des offres

L’appel d’offres ou la consultation du marché doit imposer des réponses suivant la même structure. Cela évite qu’une proposition mette en avant l’autonomie, une autre la puissance nominale du chargeur et une troisième la capacité, sans qu’aucune ne permette de vérifier le service complet. Le tableau sert de liste de contrôle documentaire et de base aux clarifications ultérieures.

Outre la remise des documents, il est utile de demander à chaque fournisseur d’identifier les hypothèses retenues et toute condition nécessaire pour que sa solution assure le service. Si des alternatives de batterie ou de recharge sont proposées, chacune doit comporter sa propre fiche d’autonomie, de capacité, de masses, de temps et de puissance ; les données de configurations différentes ne doivent pas être mélangées.

Références de cette section: Pliego técnico de EMT Madrid para autobuses eléctricos urbanos (2018) ↗ · Reglamento (UE) 2023/1804 (AFIR) ↗ · Reglamento General de Vehículos: Real Decreto 2822/1998, texto consolidado ↗ · MAN Lion’s City E: documentación técnica del fabricante ↗

• Remettez à tous les soumissionnaires la même fiche de ligne et de services.
• Demandez une réponse par configuration précise, y compris pour toute alternative de batterie.
• Exigez que le plan de charge indique la simultanéité et la puissance par véhicule.
• Si la méthode du dossier de l’EMT Madrid est retenue, liez la validation finale à un essai d’autonomie et de consommation lorsque la procédure le permet.
• Vérifiez avant l’attribution que le véhicule, le chargeur, la puissance du dépôt et l’horaire décrivent un système unique et compatible.