Les piles à combustible (FC) sont des dispositifs électrochimiques qui convertissent l’hydrogène en électricité. Pour la plupart d’entre eux, l’eau est le seul sous-produit. Parmi les différents types de piles à combustible développées au cours des dernières décennies, nous nous intéressons aux piles à combustible à membrane échangeuse de protons (PEMFC), qui représentent 75% de la puissance totale déployée dans le monde. Leur principe de base repose sur une membrane semi-perméable recouverte d’un catalyseur au platine, dont les pores sont trop petits pour laisser passer les atomes d’hydrogène. Lorsque de l’hydrogène est fourni sur l’anode, seuls les ions H + positifs peuvent traverser la membrane, tandis que les électrons sont collectés pour générer du courant. Côté cathodique, l’oxygène se recombine avec l’électron et l’ion H + pour former de l’eau pure, seul sous-produit de la réaction. Chaque membrane est fixée entre des plaques (appelées plaques bipolaires ou plaques à écoulement) qui répartissent uniformément l’oxygène – de l’air – et l’hydrogène sur la surface de la membrane. Ils assurent également le transport des électrons générés à son interface.
LES PILES A COMBUSTIBLE DE TYPE MEMBRANES ECHANGEUSES DE PROTONS (PEM)
Les PEM sont une technologie relativement mature, qui domine le marché actuel des piles à combustibles dans le monde (73% du marché mondial). Les applications sont variées, et vont des générateurs de secours, aux chariots élévateurs, en passant par l’automobile.
Les matériaux des plaques bipolaires conditionnent l’application finale : le graphite, très résistant à la corrosion est utilisé pour les applications stationnaires. Le métal, compact, reste le matériau de choix pour la mobilité, même s’il résiste mal à la corrosion (durée de vie ~5000h).
Cependant, les marchés de demain, comme ceux de la mobilité lourde (bus, camion, train, aviation etc…) ont besoin de systèmes léger ayant une durée de vie importante (> 20 000h) et une compacité élevée.
HYCCO a développé un procédé de fabrication lui permettant de proposer simulténément ces trois propriétés ! Un produit parfaitement adapté à l’ensemble des marchés émergents sur l’hydrogène.
HYCCO a également développé un version haute température (180°C) de ses plaques bipolaires, afin de répondre aux exigences des PEM dites hautes températures (PEM-HT). Ces dernières permettent d’utiliser un hydrogène moins pur (donc moins cher), sur un système simplifié (plus d’humidification des gaz, pas d’eau liquide à évacuer, simplification des auxiliaires).
LES ELECTROLYSEURS ET LES BATTERIES A FLUX REDOX
Ces deux systèmes utilisent également des plaques bipolaires. HYCCO est en capacité de fabriquer des plaques bipolaires en utilisant un polymère adapté à la chimie de votre application finale. Nos tests préliminaires ont montré d’excellents résultats sur la durée de vie de nos matériaux dans des milieux fortement acides.