Note de veille - Entretiens de Toulouse - Batteries et piles à combustible

Drone MetaVista et pile à combustible Intelligent Energy

Créé le : 15/07/2021

Les Entretiens de Toulouse s’organisent en 68 ateliers regroupés en 17 grands domaines : Conception de structures (St), Matériaux (Ma), Avionique (Av), Modélisation et ingénierie système (Mo), Nouvelles motorisations et propulsion (Nm), Energie à bord (En), Maintenance aéronautique (Mt), Domaine militaire (Dm), Enjeux de l'Aviation civile (Ac), Innovation et compétitivité (Ic), Drones et véhicules autonomes (Dr), Usine du futur (Uf), Espace & aéronautique (Es), Aérodynamique (Ae), Intelligence Artificielle (Ia), Transport Aérien durable (Td), Essais et expérimentations (Ec)

La présente note traite de l’électrification des aéronefs par l’utilisation de batteries ou de piles à combustible ainsi que des enjeux en termes de puissance à fournir et de gestion thermique.

Les scénarii de réponse aux enjeux écologiques de l'aéronautique passent par l'électrification des avions.

Au niveau de la propulsion électrique, les limites actuelles des batteries et des piles à combustible en termes de densité énergétique ne permettent pas d’envisager des applications typées endurance (drones d’endurance, taxis volants) avant au moins une quinzaine d’années. Il faudra donc probablement s’orienter vers d’autres solutions pour respecter les contraintes environnementales : carburants alternatifs (hydrogène …), hybridation, …

Concernant les systèmes embarqués, avec leur électrification, la puissance électrique de l'ensemble est impactée à la hausse alors que l'optimisation énergétique des moteurs demande à limiter les prélèvements énergétiques sur ces derniers. Une solution à cette problématique est de générer la puissance nécessaire aux systèmes embarqués au moyen de piles à combustible à hydrogène. Cette technologie nécessite cependant de dissiper d'importantes quantités de chaleur qui s'ajoutent à celles générées par les pertes thermiques des systèmes. Il faut donc repenser le gestion thermique des systèmes dans sa globalité et s'orienter vers de nouvelles solutions en identifiant les synergies potentielles.