Jak wynika z unijnej Białej Księgi Transportu w skali całej Unii Europejskiej (wliczając w to Wielką Brytanię) w 2017 r. tylko nieco ponad połowa (54%) linii kolejowych było zelektryfikowanych, co oznacza, że ponad 90 tys. km linii wymaga rozwiązań spalinowych lub alternatywnych. Teoretycznie pojazdy z napędem hybrydowym mogą wypełnić tę lukę, gdyż mogą operować zarówno na trasach zelekryfikowanych, jak i poza nimi. Dotychczasowe analizy LCC pokazują jednak, że ich opłacalność ekonomiczna hybryd nie jest atrakcyjna, stąd też wiodący producenci taboru jak Siemens czy Alstom nie są zainteresowani rozwojem tego typu pojazdów. Na przeszkodzie do ich upowszechnienie można wymienić wysoką cenę zakupu, mniejszą moc w porównaniu do analogicznego pojazdu przeznaczonego do obsługi jednego typu linii oraz większą masa wynikającą z konieczności zawarcia dwóch systemów napędowych w takim samym pudle.
Pojazdy bateryjne i wodorowe
W Niemczech na podstawie wnikliwej analizy do obsługi linii niezelektryfikowanych (w 2030 r. mają stanowić 30% całej sieci połączeń) podjęto decyzję o wyborze 2 typów napędu do ich obsługi. W przypadku dłuższych odcinków bez trakcji będą to pociągi z ogniwami paliwowymi na wodór (HEMU) o zasięgu minimum 800 km. Zakłada się, że tego typu pojazdy będą tankowane raz dziennie, a wodór do ich zasilania ma pochodzić z elektrolizy przy wykorzystaniu OZE, czyli bez emisji CO2. Plan ten został wpisany do narodowej strategii wodorowej Niemiec do 2030 r. Na odcinkach bez trakcji do 50 km Niemcy zakładają wykorzystanie pojazdów elektryczno-bateryjnych (BEMU), które będą ładowane z trakcji na stacjach końcowych.
Eksploatację próbną BEMU od 2019 r. prowadzi DB na liczącej 40 km trasie w Badenii-Wirtembergii. 2 pojazdy Bombardier Talent 3 potrzebują zaledwie 10 minut, aby doładować baterie z sieci. W 2022 r. dostawy 55 szt. pojazdów BEMU z opcją na kolejne 50 w Niemczech rozpocznie Stadler. W zaawansowanej fazie rozwoju są modele Siemens Mireo Plus B (z technologią wózków Jacobsa) i Desiro ML (na wózkach standardowych).
Pojazdy typu HEMU rozwija zarówno Alstom, jak i Siemens. Od 2018 r. w fazie testowej są 2 pojazdy Alstom iLint, a do 2022 r. w regionie Dolnej Saksonii ma pojawić się dodatkowe 14 szt. W tym samym roku rozpoczną się dostawy 27 szt. dla RMV, a kolejne 10 chce kupić bawarski BEG. Pojazdy kolejowe Siemensa na wodór są w fazie rozwoju i mają być opracowane 2 wariantach na 120 oraz 160 miejsc. Jak zapewnia niemiecki producent pociąg Mireo Plus H ma być poddany testom jeszcze w 2021 roku w ramach projektu badawczego z udziałem kanadyjskiego dostawcy ogniw paliwowych Ballard Power. Również na przyszły rok debiut własnego prototypu lokomotywy zapowiada Pesa, która chce pokazać nowy pojazd na targach Innotrans w kwietniu 2021 r. To wspólny projekt największego polskiego producenta taboru oraz PKN Orlen planującego rozpoczęcie produkcji czystego paliwa wodorowego m.in. do lokomotyw w przyszłym roku.