Technologie de conduction

Le système APS pour la route électrique, une technologie d’avenir

Le principe du projet eRoadMontBlanc repose sur le système APS (alimentation par le sol) développé par Alstom au début des années 2000 pour le tramway et s’adapte à la route. Le principe est simple : une piste d’alimentation électrique insérée dans la chaussée et affleurant au niveau du sol permet la captation du courant sous le véhicule, grâce à un bras articulé mobile équipé de patins frotteurs, qui se posent sur les segments conducteurs pour engranger de l’électricité. L’énergie accumulée permet alors au véhicule de rouler sur plusieurs milliers de kilomètres sans avoir besoin de s’arrêter pour recharger les batteries. Ce système permet aussi le développement de batteries plus légères, plus petites et à moindre coût. L’hypothèse des groupes de travail du Ministère de la transition écologique et de la cohésion des territoires est de disposer de véhicules poids lourds équipés de batterie d’une capacité de seulement 350 kWh. Cette technologie permet de valider cette hypothèse tout en garantissant une recharge des véhicules en roulant.

Une technologie déjà éprouvée sur des tramways

La solution APS pour la route est basée sur le système APS (Alimentation Par le Sol) développé par Alstom au début des années 2000 pour alimenter les tramways via un rail d’alimentation au sol au lieu de la conventionnelle ligne aérienne de contact.

Ce système, en service depuis plus de 20 ans à Bordeaux, et maintenant sur de nombreux réseaux à travers le monde, a largement démontré son efficacité, sa disponibilité et sa sécurité, avec plus de 70 millions de kilomètres parcourus en mode APS. Depuis, ce principe a été développé pour des solutions de recharge électrique à l’arrêt de tramways et de bus, et pour une solution de route électrique.

Alstom travaille sur la solution de route électrique depuis 2012 grâce à un projet de démonstrateur sur des pistes d’essai en Suède, avec Volvo Trucks, pour montrer la faisabilité de la recharge d’un poids lourd en roulant. Depuis 2017, Alstom développe une solution de recharge électrique au sol réellement adaptée aux exigences de la route.

Le défi de l’adaptation aux infrastructures autoroutières

L’un des grands défis de l’adaptation de la technologie APS à la route est l’intégration de la piste d’alimentation dans la chaussée autoroutière.

La piste d’alimentation est composée d’éléments ERS isolants en caoutchouc EPDM, d’une longueur de 2,7 m chacun environ, connectés et installés comme des Lego dans une engravure de 50 cm de large et de 7 cm de profondeur, réalisée au centre de la voie lente. La piste d’alimentation est fixée dans la chaussée à l’aide d’une résine.

Cette interface entre caoutchouc et enrobé routier a été validée par des tests effectués au sein d’un laboratoire nantais de l’Université Gustave Eiffel. Ces derniers ont été fait avec la machine « FABAC » (petit simulateur de trafic permettant de reproduire des charges réelles d’essieux de poids lourds, sur des planches routières de petites dimensions), ils ont porté sur le collage, l’orniérage, les réactions thermiques et la fatigue de l’interface.

Deux pistes d’essai ont été construites en 2019 pour la validation à plus grande échelle de deux autres éléments clés. L’une sur le campus de Nantes de l’Université Gustave Eiffel, pour tester le niveau d’adhérence à la piste d’alimentation d’une moto et d’une voiture. L’autre dans les Vosges, pour démontrer la compatibilité et la viabilité du système en saison hivernale, grâce à un suivi détaillé des opérations de déneigement et des effets climatiques sur la piste d’alimentation.

Une technologie à fort potentiel pour la décarbonation de la mobilité routière

Sous l’égide du ministère de la Transition Écologique et de la Cohésion des Territoires, trois groupes de travail rassemblant l’ensemble de l’écosystème (transporteurs, constructeurs, gestionnaires routiers, énergéticiens, fabricants de solutions…) ont exploré le potentiel de l’ERS et rendu leurs conclusions lors du Comité ministériel de développement et d’innovation dans les transports du 20 octobre 2021. Dans ces conclusions qui figurent également dans les rapports disponibles sur le site Internet du ministère, la solution d’alimentation par le sol est notée comme étant la plus adaptée aux différentes exigences dans l’état de l’art actuel :

Une interopérabilité et une adaptation de la technologie sur tous types de véhicules
Une facilitation de maintenance minimisant l’impact sur la route (pas de creusement en profondeur) et l’emprise de l’infrastructure
Une infrastructure n’entrainant pas de pollution visuelle et permettant des interventions aisées sur site
Une durabilité du système, notamment face aux phénomènes climatiques extrêmes et aux trafics intenses