La présente étude analyse les impacts environnementaux et les coûts totaux (Total Cost of Ownership, TCO) des bus de ligne et de remplacement ferroviaire pour une génération de véhicules de l’année de référence 2030. Sont analysés les bus diesel-hybrides comme référence ainsi que les alternatives sans émissions fossiles : bus à moteur à combustion hydrogène, bus à pile à combustible et bus électriques à batteries.
L’analyse repose sur des profils d’exploitation modélisés dans des scénarios urbains, régionaux et alpins. L’accent est mis sur des profils d’utilisation exigeants, plus difficiles à électrifier, pour lesquels les bus à combustion hydrogène pourraient constituer une option potentielle. Ces profils se caractérisent par de fortes distances journalières, une demande énergétique spé- cifique élevée (véhicules lourds, trajets à grande vitesse et présentant des dénivelés importants), ainsi que par l’absence de véhicules supplémentaires permettant une densification des services aux heures de pointe.
Les analyses s’appuient sur des bilans écologiques (LCA) intégrant des hypothèses actuelles concernant les besoins énergétiques et la production d’énergie, ainsi que sur des calculs détaillés de TCO. L’étude prend pour base l’étude de référence de la Confédération liée au rapport sur le postulat 19.3000 (BFE 2020) et a été complétée et actualisée en fonction de l’état actuel de la technologie, notamment pour les moteurs à combustion hydrogène, les développements des batteries, les coûts, ainsi que les impacts environnementaux liés à la production d’électricité, d’hydrogène et de batteries.
Les résultats montrent clairement que les bus à combustion hydrogène sont, parmi les technologies sans émissions fossiles étudiées, les moins adaptés tant d’un point de vue écologique qu’économique. Leur faible rendement global entraîne les besoins en énergie primaire, les charges environnementales et les coûts les plus élevés. Même en considérant des hypothèses favorables pour la production d’hydrogène (électrolyse à partir d’énergie hydraulique avec un taux d’utilisation très élevé des infrastructures), ils ne peuvent concurrencer les technologies alternatives. Les bus à pile à combustible présentent des émissions de gaz à effet de serre seulement légèrement supérieures à celles des bus électriques à batteries, mais nécessitent davantage d’énergie primaire et génèrent des impacts environnementaux supplémentaires. Les bus électriques à batteries obtiennent les meilleurs résultats pour la quasi-totalité des indicateurs environnementaux, même si, dans certains profils d’exploitation, un remplacement du véhicule au cours de la journée est nécessaire lorsque la portée maximale d’une charge de batterie est atteinte.
Les analyses de coûts aboutissent à des conclusions similaires : même en supposant un coût de production et de transport de l’hydrogène vert de 10 CHF/kg à l’horizon 2030, le bus à combustion hydrogène reste l’option de loin la plus coûteuse dans tous les profils étudiés. Le bus à pile à combustible constitue la deuxième option la plus onéreuse, tandis que les bus électriques à batteries demeurent les plus économiques. Les analyses de sensibilité montrent que les bus à batteries restent largement compétitifs, même sous des hypothèses pessimistes concernant l’évolution des technologies de batteries.
En résumé, aucun scénario d’application écologiquement et économiquement viable n’a pu être identifié pour les bus à combustion hydrogène dans les services de ligne ou de remplacement ferroviaire. Ils pourraient au mieux être envisagés pour des applications de niche ou des projets pilotes très exigeantes qui n’ont pas été analysées dans le cadre de cette étude. Les bus électriques à batteries représentent la technologie la plus avantageuse pour l’ensemble des profils étudiés, tandis que les bus à pile à combustible constituent une option complémentaire possible lorsque l’utilisation de bus à batteries est limitée pour des raisons techniques ou opé- rationnelles.
