La technologie ferroviaire à grande vitesse chinoise constitue désormais une référence internationale

Li Xinping, journaliste au Quotidien du Peuple

Aujourd’hui, le train à grande vitesse chinois Fuxing (« Renaissance ») est devenu le train de type UEM (unités électriques multiples) offrant la vitesse commerciale la plus élevée et les scénarios d’exploitation les plus riches au monde. Fin 2023, les trains à grande vitesse Fuxing avaient parcouru en toute sécurité un total de 2,34 milliards de kilomètres et transporté un total de 2,2 milliards de passagers.

Depuis le lancement de son développement en 2013 jusqu’à ses débuts impressionnants en 2017, le Fuxing a incarné le summum de l’innovation chinoise.

L’histoire remonte à 2004. A cette époque, face à la demande croissante de la société pour une « amélioration de la vitesse » ferroviaire, la Chine a commencé à chercher la technologie ferroviaire à grande vitesse un peu partout dans le monde et a successivement introduit la technologie UEM à grande vitesse du Japon, de France, du Canada et d’Allemagne.

En 2007, le train UEM Hexie (« Harmonie ») a été officiellement lancé. Par la suite, une série de produits ont vu le jour et ont été produits en série. Mais si le Hexie était aussi remarquable, pourquoi le pays a-t-il eu besoin de développer le Fuxing ?

À l’échelle mondiale, aucun pays ne possède un réseau ferroviaire à grande vitesse aussi long que celui de la Chine, et aucun environnement opérationnel n’est aussi complexe. « Il était inévitable que certains modèles importés ne soient pas adaptés à l’environnement local et avaient besoin d’autres innovations », a expliqué Ye Yangsheng, ingénieur en chef du China Railway Group, ajoutant que l’utilisation des plates-formes technologiques étrangères implique nécessairement des mises à jour logicielles et que parfois l’aide des experts étrangers est nécessaire pour résoudre les problèmes.

He Huawu, alors ingénieur en chef de la China Railway Corporation, a une expérience profonde du sujet : « bien que nous maîtrisions la technologie de l’UEM Hexie, de nombreuses technologies ont été développées et améliorées de manière indépendante grâce à une innovation indépendante, en raison de l’utilisation de plates-formes technologiques étrangères et de l’adoption de normes étrangères, le développement ultérieur a été limité. Il était donc impératif de développer des UEM aux normes chinoises ».

« Un train à grande vitesse roulant à une vitesse de 350 km/h est composé de plus de 40 000 pièces et composants, couvrant de nombreux domaines techniques tels que les machines, la métallurgie, les matériaux, l’électronique de puissance, l’industrie chimique et le contrôle de l’information », a de son côté souligné Wang Jun, scientifique en chef chez China Railway Rolling Stock Corporation (CRRC). En outre, l’immensité du réseau ferroviaire chinois, des conditions géographiques et climatiques complexes et des conditions d’exploitation continue à grande vitesse sur de très longues distances, ont fait que la recherche et le développement indépendants de trains à grande vitesse a fait face à des difficultés sans précédent.

Afin de réduire le bruit, plus de 3 000 tests d’isolation acoustique de différents matériaux et structures ont été effectués, et finalement le Fuxing a pu fonctionner à une vitesse de 350 km/h, avec un bruit minimum dans la cabine aussi bas que 65 décibels ; de même, afin de réduire la résistance de fonctionnement du véhicule et la consommation d’énergie, plus de 40 solutions ont été simulées. Grâce à des analyses et des tests en soufflerie, la résistance aérodynamique a été réduite de 14% et la consommation d’énergie par 100 kilomètres par personne a été réduite de 20%. Enfin, pour obtenir un contrôle harmonique optimal pour l’ensemble du véhicule, l’équipe de recherche et développement a suivi de nombreux cycles de conception, d’analyse, de test et d’optimisation. Ce processus a finalement conduit au développement d’un module de contrôle innovant qui a atteint les normes de classe mondiale…

Au cours du parcours d’innovation indépendante du Fuxing, l’équipe de recherche et développement a réalisé des percées dans les contrôles de base tels que la traction, le freinage et la mise en réseau, ainsi que dans les technologies clés telles que la conception et la fabrication des roues, des essieux et des boîtes de vitesses. Parmi les 254 normes importantes adoptées par le Fuxing, les normes chinoises représentent pas moins de 84%. La conception globale de l’UEM ainsi que les technologies clés telles que les carrosseries et les bogies ont toutes été développées de manière indépendante. De même, tous les logiciels ont été développés de manière indépendante et disposent de droits de propriété intellectuelle totalement indépendants.

Après des dizaines de milliers de calculs de simulation, d’essais au sol et d’essais en ligne, les trains standards chinois UEM ont obtenu le certificat de type et la licence de fabrication en 2017, et en juin de la même année, le nouveau train standard chinois UEM nommé « Fuxing » a été dévoilé.

En septembre 2017, le Fuxing a atteint une exploitation commerciale à une vitesse de 350 km/h sur la ligne à grande vitesse Beijing-Shanghai ; en décembre 2019, il a atteint une vitesse de 350 km/h en conduite autonome sur la ligne à grande vitesse Beijing-Zhangjiakou. Enfin, en juin 2021, le train Fuxing, propulsé par l’énergie thermique et électrique, a étendu ses services jusqu’à Lhassa, capitale de la région autonome du Xizang (sud-ouest de la Chine), marquant ainsi la desserte par ce train de 31 provinces, municipalités et régions autonomes de Chine.

De la recherche et du développement à la fabrication en passant par les services d’exploitation et de maintenance, il existe plus de 100 sociétés principales et plus de 2 100 sociétés liées qui conçoivent et produisent des composants de l’UEM. Le Fuxing a contribué à l’essor de l’ensemble du secteur du transport ferroviaire : les données montrent que la taille de l’industrie chinoise des équipements de transport ferroviaire a atteint environ 480 milliards de yuans en 2022 et devrait atteindre environ 600 milliards de yuans en 2025.

Aujourd’hui, le Fuxing est également parti à l’étranger et est devenu une véritable carte de visite nationale : en décembre 2021, le chemin de fer Chine-Laos a été mis en service, marquant le premier départ du train Fuxing à l’étranger ; en octobre 2023, un train à grande vitesse roulant à 350 km/h développé sur la base de la plate-forme technologique Fuxing a été mis en service sur la ligne à grande vitesse Jakarta-Bandung, en Indonésie. C’était la première fois qu’un projet à l’étranger utilisait pleinement les systèmes ferroviaires, la technologie et les composants industriels chinois.

Fin 2023, la Chine avait dirigé l’élaboration et la révision de 65 normes internationales dans le cadre de l’Organisation internationale de normalisation, de la Commission électrotechnique internationale et de l’Union internationale des chemins de fer (UIC).