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Solaris IMC 

Extension du domaine du trolleybus  

Michel Chlastacz

09/07/2019

Solaris dépasse les bornes. Mais seulement celles du trolleybus et de son alimentation bifilaire, faut-il le préciser. Le développement de l’IMC a été présenté à Gdynia, à l’occasion d’une rencontre organisée par le constructeur polonais.

L’événement a été également l’occasion de découvrir « en vrai » le nouveau Trollino 24 - trolleybus triple de 24 mètres - quatre mois avant sa présentation officielle à BusWorld d’octobre 2019. Une rencontre qui a en même temps permis de préciser les ambitions internationales d’une l’entreprise désormais inclue dans le groupe ferroviaire espagnol CAF…

 

Le réseau de trolleybus de la ville de Gdynia(1), ville portuaire polonaise de la côte balte, est le plus important et le plus dynamique du pays. Il a été le premier à faire confiance à la jeune firme Solaris dès ses débuts, puisque l’entreprise y a vendu son premier comme son millième trolleybus(2).

 

C’est pourquoi, comme en retour, Gdynia apparaît aujourd’hui comme une sorte de réseau-polygone d’expérimentation de l’entreprise, stimulé par un opérateur ouvert à toutes les innovations et qui est aussi fermement convaincu de la modernité et de l’avenir du trolleybus.

 

Ce qui explique qu’après une première présentation des solutions IMC organisée lors des journées trolleybus de Solingen qui se sont tenue à l’automne 2018 (voir Mobilités Magazine hors-série de décembre 2018), Solaris, passée entre-temps sous la houlette du groupe ferroviaire espagnol CAF, a choisi sa cité et son réseau de prédilection pour mettre en avant ses solutions d’avenir.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Aussi, c’est un véritable « show » Solaris qui a été présenté à Gdynia du 26 au 28 juin 2019 à la presse spécialisée, aux experts et aux exploitants venus d’une dizaine de pays européens.

 

Le débat a été ouvert par un expert et élu local. Marcin Wojcek est, en effet, à la fois professeur de l’Université de Gdansk titulaire de la chaire des transports à la Faculté d’Économie, conseiller municipal de Gdynia, et adjoint au maire… chargé des transports !

 

Après avoir rappelé les caractéristiques du réseau de transport public de la ville il a insisté sur les résultats des enquêtes d’opinion successivement menées en 2000, 2010 et 2010 et qui, au fil du temps font apparaître un intérêt crossant pour les trolleybus, leur modernisation et l’extension du réseau.

 

Une réalité qu’il interprète tout autant comme un socle qu’un stimulant de la politique de transport municipale menée parallèlement aux programmes européens avec l’aide des instituions scientifiques et universitaires locales.

 

Le prochain objectif, aujourd’hui « en cours d’évaluation », est  l’acquisition de 25 nouveaux trolleybus IMC de 2021 à  2023, parallèlement à celle de bus à hydrogène pour lesquels une « lettre d’intention » a d’ores et déjà été signée pour la partie approvisionnement avec Lotos, groupe énergétique d’envergure nationale et européenne.

 

 

 

L’électrique et l’hydrogène ont le vent en poupe 

 

On peut souligner que l’opération organisée par Solaris se situe dans un contexte très favorable aux énergies alternatives au Diesel classique, en dépit de toutes les réserves qui pourraient être liées aux provenances en amont de ces mêmes énergies(3).

 

Selon les études prospectives du programme européen ZeUS, l’évolution à venir de la répartition du marché des bus plaide largement en faveur de l’électrique et de l’hydrogène.

 

En effet, si en 2020 le Diesel représenterait encore 47,5% des immatriculations (plus 11,9% pour les hybrides), cette part diminuerait à 27,2% en 2025 (13,5% hybrides) et à 7,5% en 2030 (16,5% hybrides).

 

Parallèlement, la part de l’électrique (les trolleybus inclus) passerait de 22,1% en 2020 à 32,7% en 2025 et jusqu’à 45,2% en 2030(4). L’hydrogène, qui ne totalisera que 2,1% en 2020, passerait dès 2025 à un taux de 7,4%, puis à 12,5% en 2030. Alors que la part du gaz (CNG + Biogaz réunis) resterait plus ou moins stable (16,2% en 2020, 19,2% en 2025 et 18,2% en 2030).

 

La stratégie de Solaris semble suivre fidèlement cette évolution à venir, avec la particularité de d’une offre trolleybus importante, ce qui est une véritable « marque de fabrique » historique de l’entreprise depuis 2001.

 

Une évolution marquée dès 2004 par l’arrivée des premières batteries pour trolleys à Gdynia, le développement des systèmes de récupération d’énergie en ligne, les premiers bus électriques en 2011, pour aboutir en 2019 aux premiers bus à hydrogène « maison »(5), parallèlement à l’introduction des nouvelles générations de  batteries.

 

Un ensemble d’efforts qui auraient permis en 2018 à Solaris d’occuper 17% du marché  européen des bus électriques classiques (hors hydrogène et trolleybus) avec 700 véhicules vendus dans 17 pays.

 

Parmi les derniers contrats en date du côté des autobus, on remarque les 25 Urbino 18 articulés électriques destinés à Bruxelles, et les 12 Urbino 12 simples livrés à Rzeszow (sud-est de la Pologne).

 

Avec, dans les deux cas, des véhicules équipés soit pour des chargeurs au sol en centres de maintenance soit pour la prise de courant par  pantographes en stations.

 

Trolleybus : le prix n’est pas le tueur de l’innovation 

 

Du côté des trolleybus, le bilan est encore plus impressionnant. Solaris est devenu désormais le véritable leader du marché européen avec une part qui atteint 40% des immatriculations. En moins de vingt ans ce ne sont pas mois de 1342 Trollino 12 et 18 qui ont été vendus dans 51 villes ou réseaux dans 17 pays différents.

 

On constate que durant les derniers mois ce sont essentiellement les contrats français (Saint-Étienne) italiens (Modène, Parme et région Émilie-Romagne) et polonais (Gdynia) qui ont soutenu l’activité trolleybus.

 

Ils ont été conclus parallèlement au lancement d’initiatives innovantes qui semblent destinées à faire date pour les années à venir.

C’est le cas avec le premier modèle de trolleybus hydrogène à grande autonomie (100 km) équipé de piles à combustible de 100 kW qui a été vendu à Riga (Lettonie) en sus de 10 véhicules Trollino 18 équipés pareillement côté hydrogène alors que leurs batteries de 29 kW offrent une autonomie moindre.

 

On remarque aussi le Trollino 24 IMC qui sera officiellement présenté au Busworld de Bruxelles, du 18 au 23 octobre 2019. Un véhicule bi-articulé et à double traction dont les dimensions, les capacités et les caractéristiques techniques générales dépassent les règles.

 

Cette nouvelle gamme IMC sera équipée de batteries rechargeables de 58 kW. Le premier Trollino 24 IMC vient d’être livré au centre de maintenance de Gdynia pour y effectuer une série de tests d’homologation qui seront réalisés durant cet été, aussi bien statiquement que sur le réseau.

 

Toujours dans le domaine de l’innovation, s’ajouteront dès l’année prochaine les six véhicules dits Trollino 12 electric destinés à la desserte de la ligne des quais de Gdynia. Ils sont considérés comme de véritables trolley-bus, puisqu’ils se présentent comme pouvant offrir une synergie complète entre le trolleybus et le bus électrique.

 

« C’est en raison du fait qu’ils associent les équipements des deux formules e.bus et trolleybus pour aboutir à un véhicule qui dispose à la fois d’un moteur de 160 kW, de batteries à hautes capacités (87 kW), d’un chargeur IMC et d’une chaine de traction semblable à celle des bus électriques classiques », explique Michal Pikula, directeur du développement Trollino et Batteries chez Solaris.

 

Une activité trolleybus dynamique qui, selon l’expression de Javier Calleja, le nouveau patron de la « direction commune » Solaris-CAF

veut prouver qu’ici « le prix n’est pas le tueur de l’innovation ».

 

Finalement on constate que la nouvelle « ligne trolleybus » de Solaris est très facile à comprendre, puisqu’elle est à la fois aussi bien bifilaire que…  sans fils !

 

 

 

  1. Cette ville portuaire de 250 000 habitants est l’une des trois agglomérations qui forment la « Triville » (Gdansk – Sopot – Gdynia), une vaste conurbation de près d’un million d’habitants qui s’étend sur une trentaine de kilomètres en longueur et de 3 à 8 km en largeur du nord au sud le long de la côte balte.

  2. Ils ont été respectivement livrés au PKT Gdynia en 2001 et en 2019 …

  3. Contexte complexe, même si les tramways en zone urbaine comme les trains électriques en périphérie des villes comme en grandes distances dominent ici. Mais en Pologne bien plus encore qu’en Allemagne, l’électricité est d’origine charbonnière. Une constatation qui vaut également pour l’électricité des véhicules à hydrogène …en attendant les éoliennes promises !

  4. Plus concrètement, en Europe, le total des commandes de véhicules électriques est passé de … 90 unités en 2013 à 2320 en 2019 et il devrait atteindre 5140 en 2022 ! (sources : Solaris et SCI  Verkehr).

  5. L’ « Urbino 12 Hydrogen » est équipé d’une pile à combustible Ballard de 60 kW, de réservoirs d’une capacité de 36,8 kg et d’une chaine de  traction ZF de 2 x 110 kW. Pour un poids total de 19,2 tonnes. Le premier  contrat d’achat a été signé cette année pour 12 véhicules avec la ville italienne de  Bolzano (10,2M €).

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Gdynia : un  concentré d’innovations

Créé en 1943 durant l’occupation allemande de la ville(1), puis considérablement étendu durant les années 1960-1980, le réseau des trolleybus de Gdynia est le plus important des trois ensembles trolleybus qui subsistent aujourd’hui en Pologne, les deux autres se situant à  Lublin dans l’est du pays et à Tychy au sud de la Silésie minière.

 

Si ce réseau avait, comme les deux autres, failli disparaître au début des années 1990, c’est la volonté municipale de modernisation qui l’a non seulement fait renaître, mais en a fait aujourd’hui un véritable cas d’espèce en matière de dynamisme du transport public.

 

« Alors que nous avons un taux de motorisation individuelle très élevé (450 voitures pour 1000 habitants soit 75% de foyers équipés), nous sommes arrivés finalement à un partage modal global de 51% (dont 30% trolleybus) en faveur du transport public et des modes alternatifs, marche incluse(2) », explique Marta Woronowicz, directrice du Développement de PKT Gdynia, l’opérateur de transport municipal.

 

Cette forte part de marché se trouve ici facilitée par le maillage serré du réseau, puisque 77% de la population de la ville réside à moins de cinq minutes de marche d’une station d’autobus, de trolleybus ou d’une gare du  SKM (le RER).

 

Le réseau des trolleybus se compose de 13 lignes, plus deux lignes saisonnières qui desservent les plages, un ensemble qui développe 145 km de lignes sur la base d’une infrastructure de 90 km d’installations bifilaires.

 

PKT Gdynia Trolleybus dispose d’un parc de 103 véhicules, dont 16 Trollino 18 doubles articulés. Du côté des autobus, les 80 lignes du réseau (dont 6 nocturnes) se développent sur près de 300 km et elles sont opérées avec un parc plutôt hétérogène de 250 véhicules dont 65 sont à plancher bas.

 

Ces atouts indéniables sont également le résultat d’une politique de développement et de modernisation du réseau qui avait été lancée aux débuts des années 2000. En dépit du fait qu’à cette époque, faute de matériels et de moyens financiers disponibles dans l’immédiat, cette renaissance du trolleybus est passée par une série de phases de « bricolages », tous aussi ingénieux qu’originaux.

 

Les premières phases s’étaient traduites en décembre 2004 par la transformation en trolleybus des O 405 N Mercedes issus du parc, opération réalisée dans les ateliers du réseau.

 

Une transformation qui associait la récupération d’équipements en bon état en provenance de modèles de trolleybus anciens amortis et - parallèlement à la première commande de trolleybus neufs chez Solaris lancée dès 2001-  l’achat auprès du jeune constructeur de divers composants nécessaires à ces transformations comme des contacteurs rhéostatiques et des collecteurs.  

Une seconde opération de conversion avait concerné à la même époque une série de Citaro Mercedes, qui ont été dotés de nouveaux moteurs électriques et d’équipements de contrôle auxquels s’est ajoutée la pose d’auxiliaires sous châssis.

 

Tandis que la dernière conversion d’autobus en trolleybus a été réalisée sur des bus Solaris Urbino 12 rééquipés avec des composants… de Trollino ! Dans la foulée,  les classiques auxiliaires Diesel ont été remplacés par des batteries sur 49 autres trolleybus du parc existant(3).

 

C’est peu d’années après qu’a pu succéder, de 2005 à 2007, puis de 2010 à 2013, le lancement d’une politique d’investissements à hauteur de 38,5 M€, dont 63,5% étaient issus de fonds européens.

 

Ce qui a notamment permis la modernisation des 10 sous-stations du réseau dont l’une a été équipée de super-capacités, la création d’un nouveau centre de contrôle, l’équipement bifilaire de 10,6 kilomètres de lignes nouvelles et l’acquisition de 29 nouveaux Trollino 12 chez Solaris. Parmi lesquels 11 des derniers livrés en 2015-2017 ont été équipés d’origine d’une double batterie lithium-ion assortie de super capacités en remplacement de l’auxiliaire Diesel classique.

 

Cette politique de modernisation profonde a été engagée dans le cadre des programmes successifs européens Civitas Dyn@mo, Polis et Gepard. Elle s’est traduite par le choix de la nouvelle solution IMC (In Motion Charging) récemment finalisée par l’acquisition ces deux dernières années de 30 nouveaux trolleybus dont 14 Trollino 12 simples et 16 Trollino 18 articulés, tous équipés de  batteries LIFePO4(4).

 

En même temps, 21 trolleybus du parc existant et qui avaient été précédemment dotés de  batteries nickel-cadmium (Ni-Cd) ont été rééquipés de batteries LIFePO4. Selon les modèles de véhicules et les dimensions de batteries, elles nécessitent des temps de chargement de neuf à douze minutes.

 

Les nouveaux véhicules de type IMC sont destinés à rouler en traction électrique autonome sur quatre extensions sans fils de lignes existantes qui elles sont équipées bifilaires. Ces extensions, qui totalisent 12,3 kilomètres, ont été successivement mises en service entre 2015 et 2019.

 

Vont s’ajouter rapidement d’ici l’an prochain la création d’infrastructures ad-hoc destinées au chargement des batteries, qui seront installées  en même temps que la livraison de six Trollino IMC supplémentaires spécifiques destinés à l’électrification d’une ligne de desserte des quais maritimes au cœur de la ville et qui ne peut, pour des raisons de sécurité portuaire, être équipée de lignes bifilaires.

 

Hormis certaines stations terminus à équiper éventuellement d’installations spécifiques de chargement, « c’est essentiellement le centre de maintenance du réseau qui est concerné, explique Marta Woronowicz. Nous envisageons la création  une extension de 5000 m2 des surfaces couvertes du dépôt-centre de maintenance, une opération assortie de l’installation d’équipements de chargement d’une puissance de 400 kW ».

 

Avec, cerise expérimentale sur le gâteau, une alimentation par panneaux solaires de toiture qui devraient à terme apporter 3% de la consommation d’énergie du réseau…

 

  1. La ville et son port ont été créés en 1923 à l’extrémité du « Corridor de Dantzig » (Gdansk) qui reliait la Pologne à la mer. Annexée par l’Allemagne nazie en 1939,  elle a été baptisée « Gotenhafen » et repeuplée de colons allemands. Avant-guerre elle était dotée d’un réseau d’autobus urbains et inter urbains desservant l’arrière-pays côtier.

  2. Tous modes de transports publics réunis. Au réseau de trolleybus de Gdynia s’ajoutent le réseau de tramways de Gdansk (12 lignes,  210 km et 160 rames) et les réseaux d’autobus des trois villes (50 lignes 1350 km et 400 véhicules). Des villes qui sont reliées également entre elles par le SKM (équivalent du RER), un ensemble de plus de 130 km formé d’une grande ligne côtière nord-sud et de deux lignes dites PKM pénétrant vers l’intérieur en desservant l’aéroport.

  3. En 1975 le PKT Gdynia avait testé le remplacement du diésel auxiliaire d’un trolleybus par des batteries. Dont le poids et le volume dans les conditions d’alors avaient nécessité l’adjonction … d’une remorque !

  4. Avec l’IMC les batteries se rechargent durant les trajets sous alimentation bifilaire. La flotte IMC de Gdynia totalise 78 véhicules (75% du parc). Dont 20 trolleys équipés de batteries Ni-Cd (5km d’autonomie et 16 kW), 6 équipés en Li-Ion (15 à 30 km et 69 kW), 22 équipés en LIFePO4 (20 km et 40 kW) et 30 équipés en LTO (35 km et 87 kW).

Les nouvelles ambitions de Solaris passent par le marché français

Le premier succès rencontré à Saint-Étienne va-t-il donner des ailes à Solaris pour la conquête du marché français du trolleybus ? En janvier 2019, le constructeur polonais a signé un contrat de 18 M€ pour la livraison, entre 2019 et  2022,  de 22 trolleybus type Trollino 12, des véhicules de 12 mètres équipés d’une transmission Skoda mais également de batteries de 40 kW.

 

C’est la première percée trolleybus du constructeur en France qui, depuis 2003, y aura toutefois vendu près de 500 autobus, Diesel, hybrides et électriques réunis.

 

Quelques mois plus tard, un accord avec la RATP est conclu pour un montant de 25 M€ concernant l’acquisition de 10 bus électriques et de 48 bus CNG. Ce qui augure bien de l’avenir, dans la mesure où la solution trolleybus pourrait revenir dans le débat comme dans le cas de certaines lignes du réseau francilien T-Zen. Celles où les préoccupations soi-disant « esthétiques » liée à la présence des installations bifilaires rendraient les décideurs moins frileux.

 

D’autant que, dans ce domaine, la solution IMC offre à l’inverse la possibilité de se passer d’installations bifilaires dans les centres des villes. Là où ces mêmes réoccupations esthétiques semblent bloquer le choix du trolleybus par les élus et décideurs…

 

Le marché français du trolleybus, aussi restreint soit-il actuellement, semble ainsi être pour Solaris un élément essentiel d’un marché européen dans lequel le constructeur polonais a pris une place déjà déterminante.

 

Une place mise en valeur durant la rencontre de Gdynia avec l’exposé exhaustif de Jürgen Lehmann, nouveau président de l’association Trolley:motion, (voir le hors-série de Mobilités Magazine de décembre 2018) qui a fait le point sur la réalité du monde du trolleybus d’aujourd’hui.

 

Un monde qui se constitue de 278 réseaux dont 140 sont situés en Biélorussie, en Russie et en Ukraine, et 50 en Amérique et en Asie. L’Europe comprise au sens large (l’Union européenne plus la Norvège et la Suisse) regroupe 88 de ces réseaux, dont 15 se trouvent en Italie, 13 en République tchèque, 13 en Suisse, 10 en Bulgarie et 10 en Roumanie. Des réseaux sur lesquels circulent 4827 véhicules, dont près de 26,5% sont de construction Solaris !

 

Une présence récemment renforcée par la série des contrats énumérés précisément durant son intervention à la rencontre de Gdynia par Javier Calleja,  président de la nouvelle « direction commune » Solaris-CAF.

 

Une intervention à trois voix qui associait Dariusz Michalak et Petros Spinakis, respectivement chargés dans le nouvel organisme de direction des secteurs R&D-Développement et Ventes et Marketing.

 

Les contrats conclus par Solaris durant l’exercice 2018-2019 totaliseraient 272 trolleybus, 331 bus électriques, 128 bus CNG et 12 bus à hydrogène, auxquels s’ajoutent 510 bus Diesel ou hybrides classiques.

 

Des véhicules vendus dans onze villes, elles-mêmes réparties dans sept pays différents et pour un montant de près de 620 M€.

 

De l’exposé de Javier Calleja et de ses deux collègues, on peut également retenir, réalités chiffrées à l’appui, que Solaris représente pour le groupe CAF une acquisition d’importance non négligeable, et cela à double titre.

 

D’une part, au point de vue de son potentiel de marché, puisqu’en 2018, la firme de Bolechowo a totalisé 438 M€ de chiffre d’affaires, qui  sont désormais à ajouter aux 2 Mds€ réalisés durant la même année par le groupe CAF en solo (soit + 21,9%).

 

D’autre part, et au point de vue stratégique, puisque l’incorporation de Solaris permet au groupe ferroviaire espagnol d’avoir désormais une présence plus que visible dans ce monde industriel de l’autobus et du trolleybus auquel il restait auparavant totalement étranger.

D’autant qu’avec l’accord signé entre Solaris et Stadler fin 2018, une certaine ambiguïté a pu être préalablement levée. La joint-venture opportunément créée entre Solaris et la filiale polonaise du groupe helvétique est destinée au développement séparé de la gamme tramway Tramino.

 

Une opération qui a permis en quelque sorte à Solaris de s’éloigner de façon structurelle de la construction des tramways. Une activité industrielle spécifique qui aurait pu se trouver en doublon avec celles équivalentes de CAF…