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Plateforme Piles à Combustible

Publié le 8 mars 2024


Plateforme Piles à Combustible

Une approche complète, des matériaux à l’intégration système

La plateforme propose une approche unique de conception et d’optimisation des piles de type PEMFC (piles à combustible à membranes échangeuses de protons) qui couvre les matériaux, les assemblages membrane-électrode, les plaques bipolaires, les stacks accompagnés de leur environnement système (FCMS) jusqu'aux tests en laboratoire en conditions représentatives.

Un stack d'une puissance d'1 kW a été conçu par l'assemblage d'une vingtaine de cellules comportant des composants imprimés par sérigraphie. Cette innovation présente plusieurs intérêts majeurs : baisser les coûts grâce à une production par des procédés d’impression en ligne, augmenter la densité de puissance qui pourrait aller jusqu’à 6 kW/L et utiliser ce procédé comme un moyen de prototypage rapide à faible coût.

Le pôle de caractérisation PEMFC est composé de plus trente de bancs d’essais allant jusqu’à 100 kW pour évaluer les performances et la durabilité des piles en conditions de laboratoire. Il permet aussi de caractériser des systèmes pile à combustible pour des puissances jusqu’à 400 kW, en de conditions de température, d'humidité, de pression représentatives des conditions réelles sévères.  

L'un des enjeux majeurs est la sécurité des piles à combustible notamment pour les véhicules à hydrogène et leur circulation. Des essais sont menés sur la sécurité des réservoirs. Les données de ces expériences serviront à éditer les futures réglementations destinées aux ouvrages et aussi aux véhicules.


Pour mener ses activités, la plateforme se compose de 5 pôles :

   Pôle « Cœur de Pile & AME »
  • Fabriquer des Assemblages Membranes Electrodes (AME) adaptés aux différents designs de stacks,

  • Réaliser le passage à l'echelle des technologies,

  • Faire évoluer les procédés de fabrication,


   
   

      
   

   
   Pôle « Caractérisation électrochimique cœur de pile »
  • Tester et caractériser des AME en mono-cellule ou en stack,

  • Capitaliser dans des bases de données,

   Pôle « Assemblage stacks et Plaques Bipolaires » 
  • Développer des plaques bipolaires innovantes à l'échelle laboratoire et prototypage,

  • Améliorer la conception et l'assemblage des stacks pour accroitre les performances,

  • Mettre en œuvre les outils automatiques d'assemblage, les développer, les fiabiliser.


   Pôle « Système Pile à Combustible » 
  • Développer et réaliser les systèmes pour les applications de mobilité,

  • Concevoir de nouvelles architectures innovantes,

  • Caractériser les prototypes de systèmes PEM et hybrides.

   Pôle « Qualification et Test » 

 
  • Réaliser des tests électriques et exploiter les données,

  • Comprendre les mécanismes de dégradation pour améliorer la durabilité et les performances,

  • Instrumenter les PEMFC pour l'acquisition de données physiques locales.

   


​Son objectif est d’accélérer les transferts entre recherche et applications (transports ou stationnaires), en s’appuyant sur une expérience de plus de 25 ans et sur une stratégie de propriété intellectuelle forte.



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CHIFFRES-CLÉS :

  • 10 millions d'euros d'investissement

  • ​1 300 m² de locaux

  • ​Grenoble

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