Dossier de veille - les procédés de fabrication et d'assemblage de piles à combustible - Juillet 2020

Créé le : 07/07/2020

Contexte

L’hydrogène est de plus en plus envisagé comme une solution alternative, complémentaire à la batterie, pour stocker de l’énergie et pallier l’intermittence des énergies renouvelables, pour alimenter des véhicules électriques à pile à combustible, pour la production stationnaire d’électricité et de chaleur (cogénération) et pour la décarbonation de l’industrie.

La pile à combustible est un élément clé de la chaîne de valeur de l’hydrogène. Ce générateur électrochimique permet la conversion de l’hydrogène en électricité et en chaleur.

Le coût des piles à combustible doit être réduit pour améliorer la viabilité économique de l’hydrogène. Si la plupart des travaux de R&D pour réduire les coûts portent sur l’amélioration des performances des piles à combustible et des matériaux utilisés pour les fabriquer (notamment la réduction de l’utilisation de platine), l’amélioration des procédés de production et d'assemblage des piles à combustible est également un moyen opportun pour réduire les coûts.

Objectifs du dossier

Le présent dossier de veille fait un état des méthodes et process utilisés pour la fabrication et l’assemblage des composants de piles à combustible PEM. Après quelques éléments contextuels et rappels sur les piles à combustible, les procédés de production des différents composants de piles à combustible sont précisés. Ensuite, un focus spécifique sur la fabrication des plaques bipolaires, un composant clé de la pile à combustible, est réalisé. Dans une troisième partie, l’assemblage automatisé des composants pour former la pile à combustible est évoqué. Enfin, une approche technico-économique pour montrer l’impact potentiel de l’amélioration des procédés et des volumes de production sur le coût des piles à combustible est proposée. 

Sommaire

P. 3 : Eléments contextuels

P.10 : Les procédés de production des différents composants de la pile à combustible

P.21 : Focus spécifique sur la fabrication des plaques bipolaires

P.28 : Assemblage automatisé de la pile à combustible

P.35 : Approche économique