Les sont des éléments automoteurs électriques français (éléments automoteurs électriques dans la classification SNCF) surnommées affectées au transport express régional (TER). Dérivées des à traction autonome (surnommés ), les en constituent la version électrique et comportent systématiquement trois caisses. Livrées de 2002 à 2004, leur principale caractéristique est leur capacité à circuler à , ce qui constitue une première pour un matériel automoteur TER. Cette aptitude, exploitée tous les jours sur plusieurs tronçons de lignes classiques, est également exploitée pour la première fois sur une ligne à grande vitesse à partir de 2017, sur la LGV Bretagne-Pays de la Loire pour une desserte interrégionale à l'aide d'un matériel autre qu'un TGV. Cela constitue une première en France, grâce à une adaptation de huit de ces éléments à la signalisation spécifique des LGV, renumérotés alors en .
Historique Chronologie De 2002 à 2004 : livraison des 57 exemplaires aux régions Poitou-Charentes, Aquitaine, Centre, Pays de la Loire et Bretagne« Les Z TER en voie d'homologation », dans Rail passion n°65, 19.Olivier Constant, Les automotrices bicourant et les trams-trains, dans Le Train, 46.. 2009 : La région Poitou-Charentes vend ses cinq éléments à la région des Pays de la Loire, portant le parc de cette dernière à . 2014 : La région Aquitaine vend ses six éléments aux régions Centre, Bretagne et Pays de la Loire, à raison de deux éléments par région. Le parc n'est alors détenu plus que par ces trois dernières régions. 2015 à 2016 : Transformation de huit engins du parc des Pays de la Loire en Z 21700. 2017 : Circulation des Z 21700 sur la LGV Bretagne-Pays de la Loire et sur la virgule de Sablé assurant des TER Nantes - Rennes via Sablé. Depuis 2022 : rénovation des rames Z TER par les régions Bretagne, Pays de la Loire et Centre-Val de Loire.
Genèse Les X 72500, produits à 117 exemplaires et dotés d'une nouvelle esthétique aérodynamique, permettent de moderniser plusieurs dessertes régionales à long parcours sur les lignes non-électrifiées. Une version électrique de ce matériel est alors envisagée, conçue cette fois pour les dessertes régionales intervilles sous caténaire jusqu'à trois heures de parcours et à une vitesse de pointe de . Profitant du retour d'expérience des , non dénué d'incidents, les sont directement dérivés des premiers mais conçus avec plusieurs évolutions : la vitesse de pointe passant de 160 à , l'esthétique est un peu différente avec un nez plus rond et des lignes plus fluides, les marchepieds, source de nombreuses pannes sur les , ne sont plus mobiles fiabilisant et accélérant la fermeture des portes, enfin la remorque intermédiaire comporte une plateforme surbaissée à , à l'image des A TER, contre sur l'automoteur diesel. Par ailleurs, les Z TER sont dotés de la climatisation, contrairement aux éléments Z2 qu'ils viennent seconder sur plusieurs relationsOlivier Constant, Les automotrices bicourant et les trams-trains, dans Le Train, 45..
L'aménagement intérieur tranche encore plus avec les X TER, et comporte plusieurs nouveautés sur un matériel régional, tels que des sièges d'un nouveau type et disposés en 2+1 par rangée en première classe, des prises de courant pour les places en vis-à-vis, un éclairage revu et même la possibilité d'installer un distributeur automatique de boissons. Elles partagent les autres caractéristiques des X 72500 avec des caisses en acier inoxydable et une composition à trois caisses, mais la rame est propulsée par quatre moteurs électriques asynchrones fournissant , alimentés par deux pantographes 1,5 kV continu et 25 kV 50 Hz situés sur la remorque intermédiaire. Cette dernière est fabriquée en sous-traitance par Bombardier Transport à Crespin, près de Valenciennes, la construction des motrices et l'assemblage étant confiés à Alstom, dans son usine d'Aytré, proche de La Rochelle, et le design au cabinet Avant-PremièreMarc Carémantrant, « Z TER : un confort inégalé en TER à 200 km/h », dans Rail passion n°67, 21..
Alors que le marché porte sur , seuls sont finalement fabriqués à l'usine Alstom d'Aytré-La Rochelle, en raison de l'imminence de l'arrivée de la version électrique de l'AGC de Bombardier, les Z 27500, et surtout vu le faible nombre de relations régionales ou interrégionales pouvant être assurées à . Pour cette raison, seules les régions de l'Ouest de la France, où se situent l'essentiel des sections de lignes classiques praticables à cette vitesse, passent commande de ce matériel.
Essais et mise en service
L'élément de présérie PS 1 arrive le sur le site d'essais de Villeneuve-Saint-Georges, près de Paris, après deux mois de tests sur la voie d’essais de l’usine Alstom d'Aytré, à proximité de La Rochelle. Dénuée du moindre aménagement commercial, elle permet l'étude du comportement en captage, freinage et stabilité, suivis des tests de performances de traction. L'élément PS 2 sort fin mai de la même année. Il permet l'homologation dynamique et les essais de frein, qui se déroulent sur divers tronçons du réseau ferré national« Les Z TER en coulisse », dans Rail passion n°61, 9.. Après de nombreuses courses jusqu'à sur les lignes de l'étoile de Tours, tant sous 1,5 kV que sous 25 kV, les tests se poursuivent sur la ligne Paris - Strasbourg entre Château-Thierry et Châlons-en-Champagne. En juillet, une rame d'essai affronte les rampes pyrénéennes entre Tarbes et Capvern et entre Pau et Oloron-Sainte-Marie. Les 23 et , la PS 1 circule en Savoie, d'abord avec un AR Chambéry - Évian-les-Bains via Aix-les-Bains, Annecy, La Roche-sur-Foron et Annemasse, tandis que le lendemain elle se rend à Modane par la ligne de la Maurienne le matin, avant de retourner l'après-midi vers Annecy et La Roche-sur-Foron.
La première rame est présentée officiellement au grand public le , en présence du secrétaire d’État aux Transports, puis la région Centre est la première à engager des rames en service commercial au printemps 2003. D'abord affectées aux relations d'Orléans à Limoges, Bourges, Poitiers et de Tours à Angers à partir du , évinçant les Z2 qui remplacent les en fin de vie« Le bel automne du matériel TER », dans Rail passion n°75, 75.. Mais elles ne circulent à que lors du service d'hiver 2003/2004. Durant l'été 2003, c'est au tour de la région Bretagne d'engager ses éléments sur les relations de Rennes à Brest et à Quimper, immédiatement suivie par la région Pays de la Loire, qui met en circulation des Z TER entre Nantes et Rennes, de Rennes à Laval et au Mans ainsi qu'entre Le Mans, Angers et Nantes. Les trois régions Centre, Bretagne et Pays de la Loire sont en possession de toute leur dotation à l'été 2004.
La région Poitou-Charentes exploite la première de ses cinq rames à partir du entre Poitiers et La Rochelle ainsi qu'entre Poitiers et Tours, en remplacement de voitures Corail et USI. Enfin la région Aquitaine, la dernière livrée, engage des éléments en unité multiple entre Bordeaux et Pau ou Bayonne, en remplacement de rames tractées constituées de voitures UIC ou USI. Poitou-Charentes et Aquitaine se partagent les sept derniers éléments construits fin 2004, seules régions où les automoteurs n'atteignent pas les .
Les Z TER profitent également des aménagements réalisés en 2014/2015 pour le TGV qui portent la vitesse maximale de 160 à de plusieurs tronçons des radiales bretonnes de Rennes à Brest et de Rennes à Quimper.
Échanges d'engins Toutefois fin 2009, la région Poitou-Charentes vend son parc de cinq éléments à la région Pays de la Loire, pour un montant de d'euros, dans le but de rationaliser son parc, en l'échange d'AGCCommision permanente du conseil régional Poitou-Charentes du lundi 2 avril 2017., bien qu'ayant financé la mise à d'un tronçon de la ligne de Poitiers à La Rochelle pour y faire circuler les Z TER à leur vitesse maximale. Fin 2014, le parc de la région Aquitaine constitué de six éléments est à son tour revendu aux trois premières régions, à la suite de l'acquisition de Régiolis, concentrant dorénavant les Z TER dans trois régions et assurant une répartition assez équitable entre Pays de la Loire (21 éléments), Bretagne (19) et Centre (17). Chaque paire de rame est revendue environ Convention relative au transfert en Région Bretagne de 2 Automotrices Z21500 (ZTer), page 6, consultée le 22 août 2014. Conventions relatives au transfert en Région Centre et Pays de la Loire de 4 Automotrices Z21500 (ZTer), pages 6 et 17 du PDF, consultée le 22 août 2014..
Modification pour ligne à grande vitesse vignette|alt=ZTER en livrée Pays de la Loire à quai en gare de Sablé.|La Z 21705/06 en gare de Sablé (Sarthe) en 2020.
vignette|alt=L'automotrice Z 21795-96 arrive à La Roche sur Yon le 03 août 2025 en provenance de Nantes à destination des Sables d'Olonne. Elle est couplée à l'élément Z 21573-74 |L'automotrice Z 21795-96 arrive à La Roche sur Yon le 03 août 2025 en provenance de Nantes à destination des Sables d'Olonne. Elle est couplée à l'élément Z 21573-74
Parmi les engins appartenant à la région des Pays de la Loire, huit d'entre eux« Plus de 17 millions de voyages en 2012, un record », interview de Gilles Bontemps, vice-président de la Région, sur le site officiel de la Région, consulté le 10 novembre 2013. sont équipés de la TVM et de l'ETCS de niveau 2« Des TER circulant sur une LGV, une innovation technique inédite et une 1ère en France ! », Angers info, 2 juillet 2017 (consulté le 4 juillet 2017).Olivier Bourgeois, « Les ZTER équipées pour LGV », Revue générale des chemins de fer, décembre 2017, pages 254 à 260. entre 2015 (premier engin homologué) et 2016 (pour les sept autres)« La "Virgule de Sablé" nécessite l'adaptation des TER à la grande vitesse... », article sur le site de la FNAUT Pays de la Loire du 21 juin 2012 (consulté le 24 juillet 2014). pour un montant de d'euros« LGV : l'adaptation des trains financée par la Région », article de Ouest-France du 11 juin 2012 (consulté le 24 juillet 2014). permettant de circuler sur la ligne à grande vitesse Bretagne-Pays de la Loire qui a ouvert en 2017 afin d'effectuer des relations entre Laval et Angers (et au-delà Rennes et Nantes) grâce à la virgule de Sablé Délibération permanente du Conseil Régional des Pays de la Loire du 4 juin 2012.. Elles sont renumérotées dans la série Z 21700 à cette occasion.
Le , la rame Z 21795/96 inaugure la liaison entre Nantes et Laval et qui selon Patrick Leweurs, le directeur du projet LGV à SNCF Réseau, est « une première mondiale », « Jamais un TER n'avait circulé sur une LGV jusqu'à maintenant ». (même si des TER allemands ont déjà circulé sur des LGV allemands depuis quelques années).
Rénovation mi-vie De 2022 à 2024, les du parc breton sont amenés à être rénovés, arrivés à mi-vie (). L'opération est réalisée par le technicentre de Nevers (SNCF) pour un montant de d'euros à la charge de la région« Découvrez la première rame de TER modernisée qui va sillonner la Bretagne », Le Télégramme, 3 décembre 2021 (consulté le 5 décembre 2021).. Outre les indispensables révisions techniques et mécaniques (traitement anticorrosion de la structure, modernisation du poste de conduite), les engins reçoivent la livrée BreizhGo, principalement à base de gris, noir et blanc, des prises de courant individuelles, des sièges neufs en tissu fuchsia et violet avec accoudoirs en bois et appuie-tête en cuir et de la moquette sur le sol et parois verticales. Six places de vélos sont aménagées (contre trois jusqu'à présent) et une petite rampe d'accès pour les personnes à mobilités réduites est intégrée à la rame.
La totalité des rames de la série ( Bretagne, Centre-Val de Loire et Pays de la Loire, dont Z 21700) est prévue être rénovée entre 2022 et 2024.
Aménagement thumb|alt=Vue de la salle de seconde classe.|Salle de classe.
Éléments standards Un élément Z TER offre 217 places assises, dont 171 en seconde classe et 36 en première classe.