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La pile à hydrogène de série

H. L.

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Symbiofcell lancera, début 2012, le premier site de production industriel de piles à hydrogène pour la mobilité électrique. Pour les optimiser, la société savoyarde a développé une architecture modulaire et repensé la couche logicielle.

Bus, engins de travaux ou véhicules utilitaires s'alimenteront peut-être demain avec des piles à hydrogène made in France. Début 2012, Symbiofcell inaugurera la première ligne d'assemblage industriel de ce type en Europe, sur le site grenoblois T&D de Siemens. La start-up savoyarde vise le marché émergent des piles à hydrogène de fortes puissances, pour les transports. L'industriel allemand lui apportera son expertise en matière de logistique et d'industrialisation de procédés.

La pile à hydrogène, qui produit de l'électricité à partir d'oxygène et d'hydrogène, est longtemps restée une chimère de l'industrie automobile par manque de viabilité technico-économique. Avec l'électrification des véhicules, les constructeurs l'envisagent de plus en plus comme un palliatif à l'autonomie limitée de la batterie lithium-ion. « 5 kg d'hydrogène peuvent fournir 500 km d'autonomie à une voiture moyenne, contre 150 km avec une batterie », estime Renaud Signoret, ingénieur chez Symbiofcell. Depuis sa création en 2010, la société conçoit et réalise des piles à hydrogène pour des chaînes de traction électriques, comme alimentation principale ou en complément d'une batterie. Elle compte plusieurs prototypes à son actif : une dameuse, deux voitures Kangoo ZE de Renault, ou encore une voiture de course. Avec cette ligne d'assemblage, Symbiofcell passe la vitesse supérieure et vise des petites séries, de 200 à 2000 pièces par an.

Niveau production, Symbiofcell parie sur une approche entre sur-mesure et séries standardisées : la référence design, qui consiste à adapter des architectures types par tranche de puissance, de 5 à 300 kW, au besoin du client. Elle assemblera les modules de cellules électrochimiques aux circuits d'oxygène, d'hydrogène et de refroidissement. Elle assurera d'autre part la compatibilité de l'ensemble avec le réservoir d'hydrogène et la chaîne de traction. Deux pans de l'ingénierie de Symbiofcell qui ont permis de réduire l'encombrement du système. L'entreprise a aussi repensé la couche logicielle pilotant l'électronique embarquée. « Une partie de l'équipe vient des télécoms, ce qui nous a donné une approche nouvelle. Notre technologie régule les cycles de fonctionnement et d'arrêt de la pile en temps réel. On gagne beaucoup en rendement et en longévité », explique Renaud Signoret.

Si la sécurité et les bénéfices environnementaux de la pile à hydrogène suscitent le débat, des constructeurs comme Daimler, Toyota et Honda ont déjà annoncé des programmes de commercialisation à moyen terme. En osant l'industrialisation des piles pour les flottes captives, Symbiofcell fait un pas technologique vers la concrétisation de la mobilité hydrogène. Première série prévue pour 2012 : des Kangoos ZE équipées de prolongateurs d'autonomie. Elles pourront parcourir 300 km.

PRINCIPEDE L'HYDROGÈNE À L'ÉLECTRICITÉ

La technologie de piles à hydrogène dite PEM (membrane échangeuse de protons), choisie par Symbiofcell, met en contact de l'hydrogène, stocké dans un réservoir à haute pression, et de l'oxygène puisé dans l'air ambiant, à travers une membrane. Pendant la réaction, les protons circulent à travers la membrane, tandis que les électrons la contournent, créant un courant. Seul dégagement : de la vapeur d'eau. Une pile à hydrogène comprend donc un ensemble de cellules PEM, mais également des circuits d'hydrogène, d'oxygène et de refroidissement.

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