thumb|Avant du train Alstom Coradia iLint roulant en Allemagne (en 2018) et qui pourrait être testé en France, ici présenté à l’InnoTrans 2016. thumb|Rame automotrice iLint en route vers la station-service à hydrogène dans le parc industriel Höchst.
Le train à hydrogène est le nom générique des trains dont la motorisation repose sur l’hydrogène (qui peut être utilisé comme combustible, ou en le faisant réagir à de l’oxygène dans une pile à hydrogène) pour produire de l’électricité alimentant des moteurs électriques. L'hydrogène peut être utilisé dans ces cas comme source unique d’énergie électrique et/ou mécanique, comme source auxiliaire ou les deux.
L'utilisation de l'hydrogène comme carburant pour le transport ferroviaire s’inscrit dans le domaine émergent de l’économie de l'hydrogène.......
Les premiers trains à hydrogène sont en réalité souvent des véhicules hybrides dotés de moyens embarqués de stockage d'énergie renouvelable (batteries ou supercondensateurs se rechargeant lors du freinage régénératif qui en améliorent l'efficacité énergétique, tout en réduisant le volume nécessaire d'hydrogène à stocker dans le train, par rapport à une approche qui serait 100 % hydrogène).
Le 24 aout 2022, la première connexion ferroviaire desservie complètement par des trains à hydrogène a été inaugurée en Allemagne..
Applications potentielles L'hydrogène peut alimenter tous les types de transport ferroviaire : train de banlieue ; train de voyageurs; transport de marchandise ; métro léger ; transport en commun rapide ; chemins de fer miniers (aériens ou souterrains) et autres réseaux privés ou étatiques de voies ferrées industrielles ; tramways ou encore petits trains spéciaux de découverte de parcs, musées, aires naturelles etc.
Vocabulaire L'ancienne utilisation du mot « hydrail » (combinant le mot hydrogène et le mot rail) est surtout utilisé par les anglophones. Il semble avoir été mentionné pour la première fois le dans une présentation invitée, au Volpe Center (un centre de recherche dédié aux transports, basé à Cambridge dans le Massachusetts), par Stan Thompson (prospectiviste et planificateur stratégique de la société américaine de télécommunications AT&T) lors d'un exposé intitulé Mooresville Hydrail InitiativeGrey, Eva (2003) "German state thrusts hydrogen-powered hydrail into the spotlight" railway-technology.com, 21 juin 2016.. Cependant, selon les auteurs Stan Thompson et Jim Bowman, le terme a été imprimé pour la première fois le dans le Journal international de l'hydrogène (International Journal of Hydrogen Energy comme « mot-clé » pour les moteurs de recherche permettant aux chercheurs et aux techniciens du secteur du rail et/ou de l'hydrogène de faire connaitre et trouver plus facilement les travaux de cette discipline émergente, dans le monde entierStan Thompson and Jim Bowman (2004) "The Mooresville Hydrail Initiative", International Journal of Hydrogen Energy 29 (4): 438, in "News and Views" (section non revue par un comité de lecture)..
hydrolley est un néologisme (pour « hydrogen trolley ») désignant un tramway utilisant l’hydrogène comme source d’énergie, inventé à la quatrième conférence internationale Hydrail de Valence (Espagne) en 2008, comme mot clé simplifié pour les moteurs de recherche. Le tramway peut alors se passer de caténaires sur tout ou partie de la ligne, ce qui diminue les couts de construction et d’entretien de la ligne, ainsi que la gêne visuelle et les coûts d’électrification et de maintenance de la voie. « Hydrolley » a été préféré à « hydrail light rail » ou à une autre combinaison pouvant évoquer une électrification externe ().
Histoire En 2002 : une première locomotive minière de , , a été développée pour Placer Dome, présentée à Val-d'Or, au Québec.. Depuis 2005, des conférences internationales annuelles « Hydrail » ont été organisées par l'Université d'État des Appalaches et la Chambre de commerce de Mooresville South Iredell, en collaboration avec des universités et d'autres entités. Ces conférences se proposent de réunir des scientifiques, des ingénieurs, des chefs d'entreprise, des experts industriels et des opérateurs travaillant ou utilisant les technologies de l'hydrogène au service du rail, dans le monde entier pour accélérer et amplifier leur déploiement pour des raisons environnementales, climatiques, de sécurité énergétique, mais aussi de développement économique. De 2005 à 2018, ces conférences ont réuni des organismes nationaux, provinciaux et d'État des États-Unis, d'Autriche, du Canada, de Chine, du Danemark, d'Allemagne, de France, d'Italie, du Japon, de Corée, de Russie, de Turquie, du Royaume-Uni, de l'Union européenne et des Nations-Unies (ONUDI-ICHET). À leurs débuts ces rencontres étaient largement dominées par les acteurs et domaines universitaires mais à partir de 2013, un nombre croissant d'entreprises et d'industriels s’y sont rendus.. En 2006 ; Le premier train à hydrogène au monde est mis au point par East Japan Railway Company.. En , le Railway Technical Research Institute au japon teste un train inter-cité à pile à hydrogène (). ; En 2007 (avril), le mini-train à hydrogène du Musée national des sciences et technologie de Taiwan et le partenariat sur les piles à combustible de Taiwan produisent un premier parcours pédagogique sur ce thème.. Cette même année, l'Institut japonais de recherche technique des chemins de fer a construit au Japon deux trains de tourisme de , chacune avec une pile à combustible de PEM et une batterie de ; En 2008, la East Japan Railway Company a testé au Japon dans la région de Nagano, durant une courte période, son NE Train hybride expérimental, équipé de 2 piles à combustible à PEM de et d’une batterie lithium-ion (pendant une courte période |date= ; En 2009, BNSF Railway a dévoilé son projet « Vehicle Projects HH20B », une Locomotive de manœuvre alimentée par des piles à combustible à hydrogène, développée conjointement avec le US Army Corps of Engineers et Vehicle Projects Inc."BNSF Railway and Vehicle Projects Demonstrate Experimental Hydrogen-Fuel-Cell Switch Locomotive." BNSF Railway, 29 June 2009..Il a été rapporté la réalisation de sa première circulation au cours de l'année 2010. En 2010 : une ligne de train à hydrogène (hydrail) à grande vitesse () est proposée en Indonésie "Hydrail: Preliminary Proposal". interstatetraveler.us.. La liaison ferroviaire (en cours d’étude de faisabilité), relierait plusieurs villes de Java avec un train à sustentation magnétique à hydrogène.. ; en 2011, FEVE et l’Université de Valladolid (CIDAUT) ont lancé le projet de Tram FC H2 dans les Asturies à l'aide d'un FABIOLOS série 3400 reconverti de la SNCV"FEVE hydrogen tram." vialibre-ffe.com. Il peut transporter jusqu'à à une vitesse maximale de . Dans les années 2010, les piles à hydrogène, ainsi que les équipements de production d’hydrogène ont été testés ou utilisés en routine par divers pays (dont Chine, Allemagne, Japon, Taïwan, Royaume-Uni et États-Unis). La plupart de ces technologies peuvent (ou pourront) aussi être adaptée et utilisées par d'autres formes de transports (dont les transports routiers ou maritimes. En 2012, le projet de train à l'hydrogène du Danemark prépare un projet de construction du premier train d'Europe alimenté à l'hydrogène et utilisant un moteur à combustion interne."Denmark wants Europe's first hydrogen train." trb.org. ; là, dans le cadre du mini-train Hydrogen Pioneer Train de l'Université de Birmingham, un Groupe motopropulseur est aussi mis à l'échelle pour un test de configuration ... L’Anglo American Platinum (Amplats) en Afrique du Sud et Vehicle Projects Inc. ont lancé à la mine Dishaba 5 locomotives PEMFC Trident nouvelle génération dotées d'un stockage réversible en hydrure métallique (pour des essais)"Amplats testing fuel cell-powered loco at Rustenburg mine." engineeringnews.co.za, 9 May 2012."Partnership to produce five fuel cell mine locomotives." fuelcelltoday.com, février 2012. ; De 2012 à 2014, le concept d'hydrail est testé en Chine (pile à combustible à membrane échangeuse de protons).. En , l’Université Jiaotong du Sud-ouest avait déjà présenté un premier prototype d’Hydrail. ; En 2014, les États allemands de Basse-Saxe, de Rhénanie-du-Nord-Westphalie, du Bade-Wurtemberg et les autorités responsables des transports en commun de Hesse signent une lettre d'intention avec Alstom Transport pour des essais avec deux trains Alstom Coradia à pile à combustible avant 2018. ; En 2015, l'Université de Warwick commence à travailler sur une locomotive à hydrogène. Et Cette même année, le tramway du centre-ville d'Oranjestad à Aruba entre en service; Le Downtown Dubai Trolley Project était aussi annoncé devoir entrer en service autour de Burj Khalifa et du Dubai Mall à Dubaï"Dubai-streetcar" applrguk.co.uk.. En 2015, CSR Sifang Co Ltd. présente son premier tramway de à Qingdao (Chine)"Powered future starts in trams, not cars." Bloomberg, 25 March 2015. ; En 2016 CRRC TRC(Tangshan) a mis au point le premier tramway commercial au monde (type hybride à pile à combustible) et a achevé son premier essai (opération de démonstration de tourisme industriel de Nanhu en 2017). En , Alstom annonce la sortie de son nouveau train iLint, produit dans son usine de Salzgitter. En , les autorités de transport locales de l'État de Basse-Saxe passent commande de 14 trains iLints. Les essais et la procédure d’homologation par l'Office fédéral des chemins de fer ont débuté fin. ; En , Alstom propose au Royaume-Uni de tester un train alimenté par une pile à combustible à hydrogène sur la nouvelle ligne construite entre Liverpool et Chester (dès ). Alstom installe à Halebank, près de la ligne, un point de collecte d’hydrogène fourni par la proche raffinerie de Stanlow. ; En 2018, en Allemagne, deux prototypes de trains Alstom Ilint entrent en service commercial dans la région de Buxtehude – Bremervörde – Bremerhaven – Cuxhaven. Le Schleswig-Holstein vise la desserte de de lignes via 60 trains hydrail iLint d'ici 2025. À partir de , ces trains devraient tous être entretenus dans un dépôt de Bremervörde ( site de ravitaillement en hydrogène pour train). Cet hydrogène devrait être généré sur place grâce aux éoliennes locales. En , en Allemagne, le premier train de passagers commercial au monde fonctionnant à l'hydrogène, fabriqué par Alstom, entre en service en Basse-Saxe... En , le gouvernement de l'État du Sarawak (Malaisie) a proposé que le système de train léger sur rail de la capitale Kuching soit alimenté par des piles à combustible à hydrogène et qu'il soit achevé avant 2024.. En le député français Benoît Simian rend un rapport sur le train à hydrogène au gouvernement français qui souhaite déployer des trains à hydrogène en France. En première mise en service mondiale d'un train à hydrogène en Basse-Saxe (ligne Cuxhaven, Bremerhaven, Bremervörde - Buxtehude). Le Alstom remporte un contrat de 27 trains en Hesse pour desservir la région de Francfort-sur-le-Main. Le la SNCF annonce qu'elle devrait commander une quinzaine de trains, dont 3 destinés à la Région Occitanie dans le cadre de son programme régional programme "hydrogène vert". Le inauguration de dessertes en hydrogène sur les liaisons Cuxhaven - Bremerhaven - Bremervörde - Buxtehude (lignes et ) avec des rames Alstom Coradiahttps://www.voyages-d-affaires.com/hydrogene-train-allemagne-20220824.html.
Premiers trains à hydrogène en Europe Il s’agit du Coradia iLint (dérivé du Alstom LHB Coradia LINT et présenté le au salon InnoTrans de Berlin).