Customer Stories - SNCF

Comment les équipes SNCF s'appuient sur le module ACV de Traace dans leurs démarches d'éco-conception de nouveaux trains légers

L'Entreprise

Leader mondial et historique du transport de voyageurs et de logistique de marchandises

Le groupe SNCF propose une offre complète de solutions de mobilité à travers ses différents métiers. La vocation du groupe est de simplifier les déplacements, de fluidifier le transport des personnes et des marchandises, et de développer la mobilité de demain. Le groupe SNCF transporte chaque jour plus de 15 millions de voyageurs dans le monde.

La SNCF opère également la gestion, l'exploitation et la maintenance du réseau ferré national appartenant à l'État Français. Le groupe est aujourd'hui présent dans plus de 60 pays dans le monde et compte plus de 276 000 collaborateurs dont plus de 210 000 en France.

À travers les activités de ses différentes filiales (SNCF Réseau, SNCF Gares & Connexions, Rail Logistics Europe, SNCF Voyageurs, Geodis et Keolis) le groupe SNCF répond aux enjeux de mobilités durables en plaçant notamment la RSE au cœur de sa stratégie.

Le Contexte

Accélérer l'éco-conception des trains légers du futur pour relancer l'exploitation des "petites lignes" du réseau ferroviaire

En tant que leader des solutions de transport ferroviaire et multimodal, la SNCF a un rôle crucial à jouer dans la décarbonation du secteur des transports qui représente entre 25 et 30% des émissions nationales de GES. La SNCF investit massivement dans des programmes d'innovation afin de créer des systèmes ferroviaires performants, largement décarbonés et répondant aux nouveaux enjeux de mobilité des métropoles et des territoires.

Dans le cadre de ces programmes d'innovation, le projet TELLi a pour ambition de développer un nouveau Train Léger innovant disposant d’une motorisation électrique et d’un stockage d’énergie embarqué par batterie. De par son poids, sa capacité et sa motorisation, le train TELLi sera plus adapté aux besoins et contraintes d'exploitation des lignes de desserte fine du territoire, communément appelée les "petites lignes" dont la redynamisation est une réponse aux besoins de mobilités décarbonées des zones périurbaines.

En effet plus de 2 millions de personnes vivent à moins de 15 minutes à pied d'une gare desservie par une "petite ligne" et leur exploitation autour d'une offre de transport adaptée et fiable constitue une opportunité de premier plan pour proposer une alternative au « tout voiture » et ainsi favoriser le report modal et lutter contre le réchauffement climatique.

Afin d'accélérer et de prioriser les efforts d'éco-conception du train TELLi et également de soutenir les actions de communication interne sur le projet, les équipes SNCF en charge souhaitaient se doter de la capacité de réaliser des simulations d'ACV rapides, fiables et visuelles afin d'obtenir rapidement des ordres de grandeurs concrets et exploitables sur l'impact carbone des différents éléments constitutifs du train et des étapes de son cycle de vie.

Alors que le projet TELLi est déjà à l’heure d'arrêter certains choix technologiques et orientations techniques, la réalisation d'ACV multicritère complètes sur les différents scénarios possible n'était envisageable pour les équipes de la SNCF. En effet, la réalisation d'ACV multicritère "classiques" et exhaustives étant souvent trop chronophage et trop coûteuse en termes d'organisation interne des travaux nécessaires à leur finalisation (indisponibilité des données sources, confidentialité, exploitation des résultats par comparaison, etc.), les équipes SNCF étaient à la recherche d'un outil d'ACV à la fois pragmatique, robuste et user-friendly.
L'Expertise Traace

Un module ACV / PCF pensé pour une approche pragmatique, réaliste et utile de l'éco-conception et de la sensibilisation sur les ordres de grandeur

Les équipes SNCF en charge de l'éco-conception du TELLi ont été séduites par l'approche utilitaire et les capacités de réalisation de simulation rapides et visuelles proposées par le module ACV / PCF de Traace.

Le module ACV / PCF de Traace permet notamment :

de générer rapidement des modèles d’ACV 100% paramétrables : composants, facteur d'impact, quantité, etc.
d'obtenir une visualisation graphique instantanée et détaillée de ses simulations d'ACV
d'exploiter une bibliothèque de facteurs d'impact exhaustive et à jour
d'ajouter à la bibliothèque et d'utiliser ses propres facteurs d'impact
de créer autant de variantes que désiré pour chaque composants d’impact
d'ajuster l'ensemble des paramètres des simulations et de visualiser leur impact en direct dans l'interface.
de comparer simplement l’impact carbone de différents scénarios de conception d'un produit ou de différents produits entre eux.
de partager ses simulations d’ACVs pour sensibiliser et collaborer sur l’impact de ses produits.
Les résultats

Une priorisation rapide des sujets d'éco-conception et des orientations techniques à prendre

Les équipes SNCF en charge du projet TELLi se sont appuyées sur le module ACV de Traace pour tester rapidement certaines hypothèses de conception du système, valider ou infirmer certaines intuitions sur l'impact des différentes composantes et étapes de vie du train et enfin partager des simulations d'ACV visuelles et pédagogiques en interne afin d'aligner les équipes sur les sujets d'éco-conception à privilégier et embarquer les parties-prenantes en validant l'impact positif important du projet comparé à d'autres options de transport existantes.

Validation de l'impact prépondérant de la motorisation éléctrique du train et de l'impact minime du fret lors de la production

Les équipes SNCF ont réalisé avec Traace différents modèles d'ACV intégrant l'ensemble des composants envisageable pour le train TELLi, les différentes options de chimie pour les batteries, plusieurs scénarios d'usage ainsi qu'un ensemble de possibilités de zone de production et de recyclage des composants du train en fin de vie.

En plus des composants du train TELLi, les équipes SNCF ont ajouté ceux nécessaires à la réalisation de Product Carbon Footprint "grosses mailles" d'autres moyens de transport du quotidien que viendrait remplacer le train TELLi afin de pouvoir comparer les intensités carbone en intensité par passager de chaque option.

Les différents scénarios simulés ensuite grâce au module ACV de Traace ont permi aux équipes SNCF de mettre rapidement en évidence plusieurs éléments clés grâce aux ordres de grandeur obtenus :

➡️ La zone de production et le fret associé représentent un impact minime sur l'ensemble du cycle de vie du train. Produire le train TELLi en Chine, en Pologne ou en France avant de l'acheminer en France ne représenterait des variations d'émissions de CO2 négligeables comparé à l'ensemble des émissions des autres composants et moment de vie du train.

➡️ La motorisation éléctrique et plus précisement la chimie de la batterie (LFP pour Lithium-Fer-Phosphate ou NMC pour Nickel-Manganèse-Cobalt) joue un rôle prépondérant quand à l'impact écologique du train. La mise en évidence de l'importance de la chimie de la batterie a notamment permi aux équipes de conception de focaliser leurs efforts sur les différents scénarios possibles en terme de chimie de batterie et sur ce que chaque scénario impliquerait pour l'ensemble du système.

Les batteries LFP ont l'avantage d'être plus économes, d'avoir une meilleure durée de vie et la disponibilité et les conditions de production des métaux sont meilleures. Néanmoins à puissance égale, elle sont plus volumineuses que les batteries NMC. L'ensemble de ces paramètres sont à considérer quand au positionnement de la batterie dans le train, la localisation et la densité des bornes de recharge le long des trajets, ou encore les options de recyclage envisageables.

D'un point de vue écologique, le module ACV de Traace a permi d'identifier un scénario idéal à explorer pour les équipes en charge de la conception du système : exploiter des batteries sans Cobalt fabriquées en France.

* Les résultats d'ACV représentés ici sont fictifs et donnés à titre indicatif afin de faire comprendre le fonctionnement du module, la démarche des équipes SNCF et les ordres de grandeur constatés. Ils ne correspondent pas à la réalité du projet pour des raisons de confidentialité des données.


Le partage en interne des simulations d'ACV, visuelles et ludiques, réalisées dans Traace à permi aux équipes SNCF de plus facilement communiquer sur les bienfaits du train TELLi, de fixer les idées et les ordres de grandeur auprès de l'ensemble des équipes impliquées.

Si de nombreux autres paramètres sont à considérer quand aux bénéfices environnementaux du train TELLi par rapport à d'autres options de transport (durée de vie, impact du rail VS impact des autoroutes, etc.), les premières estimations montrent que le train TELLi. qui aura une capacité de 80 passagers aura une intensité carbone par passager 100 fois moins importante que l'utilisation de voitures individuels pour les trajets équivalents.

Le module ACV de Traace est l'outil dont nous avions besoin

Gildas Madoré
Chargé de mission éco-conception et ACV
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