Marché des systèmes d'alimentation électrique ferroviaire

Aperçu du marché

La taille du marché mondial des systèmes d’alimentation électrique ferroviaire devrait croître considérablement à un TCAC d’environ 4,4 % au cours de la période de prévision.

Les systèmes d'alimentation électrique du réseau ferroviaire sont un élément essentiel. Ils fournissent l'énergie nécessaire au fonctionnement des signaux, des communications et d'autres systèmes en plus d'alimenter les trains. Bien que des systèmes à troisième rail et des sources d'alimentation embarquées soient parfois utilisés, les lignes aériennes sont la source d'alimentation la plus souvent utilisée pour les systèmes ferroviaires.

La méthode la plus courante pour alimenter les trains en électricité est l'utilisation de lignes aériennes. Elles sont constituées d'un ou de plusieurs fils à haute tension suspendus au-dessus des rails et reliés à la locomotive par un pantographe. De nombreux pays à travers le monde, notamment les États-Unis, l'Europe et le Japon, adoptent ce type de système.

Les systèmes d'alimentation électrique embarqués sont utilisés dans plusieurs pays, notamment en Chine et en Inde. Les moteurs de traction de la locomotive sont alimentés par un pack de batteries embarqué. Les systèmes auxiliaires, tels que les systèmes de climatisation et de contrôle, peuvent alors être alimentés par ce pack de batteries.

Plusieurs pays, notamment la France et le Royaume-Uni, déploient des systèmes à troisième rail. Entre les deux voies fonctionnelles de ces systèmes se trouve un rail électrique. Le train utilise cette voie, souvent isolée, pour obtenir un approvisionnement constant en énergie.

Parce qu'ils permettent une exploitation sûre et efficace des trains, les systèmes d'alimentation électrique sont un élément essentiel de l'infrastructure ferroviaire. Le choix d'un système adapté aux exigences du réseau ferroviaire est crucial, car chaque système présente des avantages et des inconvénients différents.

Dynamique du marché

Facteurs moteurs du marché mondial des systèmes d'alimentation électrique ferroviaire

• Urbanisation et projets de lignes à grande vitesse

L'urbanisation rapide, en particulier dans les zones densément peuplées, a accru le besoin de réseaux ferroviaires efficaces et durables. Partout dans le monde, de plus en plus de projets de trains à grande vitesse sont à l'étude. Ces trains ont besoin de systèmes d'alimentation électrique fiables et continus pour fonctionner.

Restrictions du marché mondial des systèmes d'alimentation électrique ferroviaire

• Coûts d'exploitation et d'entretien

Les systèmes d'alimentation électrique ferroviaire peuvent être coûteux à exploiter et à entretenir. Pour garantir un approvisionnement fiable et continu en énergie, des améliorations, des inspections et des réparations régulières sont nécessaires. Ces dépenses récurrentes peuvent être importantes, en particulier pour les réseaux ferroviaires aux ressources financières limitées.

Opportunités du marché mondial des systèmes d'alimentation électrique ferroviaire

Utilisation de technologies d'économie d'énergie L'industrie ferroviaire a la possibilité de développer des systèmes d'alimentation électrique de pointe en raison de l'accent mis sur la durabilité et l'efficacité énergétique. Il est possible d'augmenter la consommation d'énergie et de réduire l'impact environnemental en intégrant des systèmes de stockage d'énergie, une technologie de freinage régénératif et des systèmes de gestion de réseau intelligent.

Périmètre du marché

Analyse segmentaire

Segmentation par type

• Système d'alimentation directe

Le réseau électrique et le réseau ferroviaire sont directement connectés via la technologie de distribution directe d'énergie pour les trains. Des lignes aériennes ou des rails conducteurs sont souvent utilisés pour alimenter les trains et d'autres composants du système ferroviaire. Ce type de technologie d'alimentation électrique est souvent utilisé par les systèmes de métro, les trains à grande vitesse et les trains ordinaires du secteur des transports. Les systèmes d'alimentation directe sont un moyen fiable et efficace de fournir de l'électricité aux trains afin de garantir un fonctionnement fluide et un soutien électrique suffisant pour la propulsion, l'éclairage et d'autres équipements à bord.

• Mode d'alimentation BT

Le mode d'alimentation par contact inférieur (BT), également appelé alimentation par contact inférieur, place un troisième rail à la base de la voie. Les trains tirent l'électricité du troisième rail en entrant en contact avec lui avec leurs sabots de captage ou de collecte, qui est ensuite utilisé pour générer de l'énergie. Ce type d'alimentation est utilisé par plusieurs réseaux ferroviaires municipaux et systèmes de métro. Les trains disposent d'une source d'énergie constante grâce au mode d'alimentation BT, qui permet une propulsion efficace et l'utilisation de la technologie embarquée.

• Mode d'alimentation AT

En mode d'alimentation AT, également appelé alimentation Top Contact, les trains sont alimentés par un système de caténaire aérienne. Le contact électrique créé par les caténaires et les pantographes sur le toit propulse les trains. La technologie d'alimentation AT est largement utilisée dans les réseaux ferroviaires à grande vitesse, les trains interurbains et les réseaux de métro. Elle offre une méthode de transmission d'énergie fiable et efficace, permettant un fonctionnement à grande vitesse et répondant aux besoins électriques des trains.

• Mode d'alimentation par câble coaxial

Le mode d'alimentation électrique par câble coaxial est un type de système d'alimentation électrique moins courant utilisé dans certaines applications ferroviaires. La transmission et la distribution d'énergie aux trains s'effectuent via des câbles coaxiaux. Lorsqu'il s'agit de transmettre de l'énergie dans des applications spécifiques comme les systèmes ferroviaires spécialisés, les câbles coaxiaux offrent une alternative viable pour ce type de source d'énergie. La technologie d'alimentation électrique par câble coaxial permet de répondre aux exigences uniques de l'infrastructure ferroviaire et du matériel roulant en plus de garantir un transfert d'énergie efficace.

Segmentation par application

• Train ordinaire

Ces réseaux ferroviaires conventionnels ainsi que les lignes ferroviaires de transport de passagers et de marchandises à moyenne et longue distance sont appelés « trains ordinaires ». Afin de répondre aux besoins électriques du système de chauffage, de ventilation et de climatisation, de l'éclairage, de la propulsion et des autres équipements de bord, les trains réguliers comprennent des systèmes d'alimentation électrique. En fonction des besoins opérationnels et physiques uniques du réseau ferroviaire, les systèmes d'alimentation électrique utilisés dans les trains réguliers peuvent varier.

• Train à grande vitesse

Les trains à grande vitesse, communément appelés trains à grande vitesse, sont conçus pour rouler beaucoup plus vite que les trains conventionnels. Pour répondre aux besoins énergétiques stricts et aux normes d'efficacité des réseaux ferroviaires à grande vitesse les plus modernes, les trains à grande vitesse ont besoin de systèmes d'alimentation électrique complexes. Les systèmes d'alimentation électrique des trains à grande vitesse sont conçus pour fournir de l'énergie fréquemment et de manière fiable afin de maintenir les opérations à grande vitesse et une multitude d'appareils électriques à bord.

• Métro

Dans les villes, le transport ferroviaire urbain est assuré par des réseaux souterrains, parfois appelés métros. En raison de leurs arrêts fréquents et de leur proximité avec les stations, les rames de métro sont équipées de systèmes d'alimentation électrique. Les déplacements inter-États sont rendus possibles grâce à ces systèmes, qui fournissent une source d'énergie fiable pour la propulsion, l'éclairage, la ventilation et d'autres systèmes essentiels des trains de métro.

Analyse régionale

L’analyse du marché mondial des systèmes d’alimentation électrique ferroviaire est segmentée par région : Amérique du Nord, Europe, Asie-Pacifique, Amérique latine, Moyen-Orient et Afrique.

Les réseaux ferroviaires des États-Unis et du Canada sont parmi les plus importants au monde . Le renforcement et l'extension du réseau ferroviaire de la région ont entraîné une augmentation du besoin d'infrastructures de distribution d'électricité fiables. Les efforts du gouvernement pour améliorer les déplacements ferroviaires et réduire les émissions de carbone ont entraîné une augmentation de l'électrification et de l'utilisation de sources d'énergie renouvelables.

Le réseau ferroviaire de l'Union européenne (UE) est vaste et moderne. Les citoyens du Royaume-Uni, de la France et de l'Allemagne y ont droit. En matière d'électrification de ses infrastructures ferroviaires, la région est très en avance. Des travaux sont actuellement en cours pour moderniser les réseaux de distribution d'électricité et améliorer l'exploitation des trains.

En raison du développement démographique, les trains de la région ont été modernisés et étendus. La Chine, l'Inde, le Japon et la Corée du Sud ont tous apporté des contributions substantielles aux projets internationaux de trains à grande vitesse et de métro. L'augmentation actuelle de la recherche sur les systèmes de distribution d'énergie ferroviaire pourrait être attribuée au besoin croissant d'un accès fiable aux sources d'énergie renouvelables.

Le Brésil, le Mexique et l’Argentine ont réalisé des investissements dans les infrastructures ferroviaires qui aideront le secteur ferroviaire latino-américain. Des améliorations et des extensions du service ferroviaire et de la connectivité sont désespérément nécessaires. De plus en plus de projets d’électrification et de systèmes d’alimentation électrique de pointe sont en cours de construction dans la région pour accroître la productivité ferroviaire et réduire les émissions de carbone.

Des réseaux ferroviaires sont en cours de construction au Moyen-Orient et en Afrique, notamment en Arabie saoudite, aux Émirats arabes unis et en Afrique du Sud. L’utilisation de sources d’énergie contemporaines, telles que l’électrification, a grandement contribué à la croissance du réseau ferroviaire.

Acteurs clés

1. Réseaux électriques ABB
2. Siemens Mobilité
3. Hitachi Rail
4. Alstom
5. Voith
6. Réseaux électriques Hitachi ABB
7. Schneider Electric

Développements récents

Ces dernières années, le système électrique est devenu de plus en plus automatisé et complexe. L'installation de systèmes de contrôle et de surveillance de pointe, la maintenance périodique et l'analyse des données en temps réel peuvent contribuer à accroître la productivité, la fiabilité et la sécurité.