Schaeffler développe ensuite

Schaeffler démontre ses capacités de développement dans le domaine de la mobilité à hydrogène avec une nouvelle génération de plaques métalliques bipolaires pour piles à combustible PEM. Tous les systèmes de piles à combustible reposent sur des plaques bipolaires, mais Schaeffler a déclaré que ses plaques présentent une nouvelle conception optimisée pour la production en grande série et exploitent un processus de revêtement pour une longue durée de vie des piles à combustible. La société a déclaré que les piles fabriquées à l'aide de ses plaques atteignent une densité de puissance environ 20 % supérieure à celle des piles fabriquées à l'aide de plaques de la génération précédente.

Dans une usine de production pilote spécialement construite à Herzogenaurach, en Allemagne, l'entreprise fabrique désormais les nouvelles plaques en séries pouvant atteindre plusieurs dizaines de milliers d'unités pour être utilisées par les constructeurs automobiles internationaux dans la production de prototypes et de petites séries. L'installation entièrement automatisée fait partie du centre d'excellence de Schaeffler pour l'hydrogène, un complexe qui comprend également une vaste gamme d'équipements de test. L'installation a été conçue pour pouvoir également être utilisée pour fabriquer de grandes plaques du type de celles utilisées pour les électrolyseurs. Schaeffler garantit ainsi à la fois un mouvement durable et un approvisionnement durable en hydrogène vert, a déclaré l'entreprise. Schaeffler est également en mesure de collaborer avec ses clients pour développer des plaques bipolaires et des composants personnalisés pour les systèmes de piles à combustible.

L'entreprise devrait démarrer début 2024 la production de plaques bipolaires sous le nom d'Innoplate, en joint-venture avec Symbio, à Haguenau, en France.

Les plaques bipolaires ont à peu près la taille d'une enveloppe DIN A4 et ne pèsent que 60 grammes, mais elles sont des composants essentiels des piles à combustible, a déclaré Schaeffler. Ils remplissent un certain nombre de fonctions vitales, notamment en fournissant des canaux à la fois pour la séparation et la distribution des gaz de traitement et du liquide de refroidissement, ainsi que pour l'élimination de l'eau résultant de la réaction chimique.

« Schaeffler a développé une conception innovante qui exploite de manière optimale la surface de la plaque », explique le Dr Jochen Schröder, responsable de l'électromobilité chez Schaeffler. "Plus les structures de la plaque bipolaire sont fines et précises, plus la plaque est efficace."

Les nouvelles plaques de Schaeffler permettent d'atteindre une densité de puissance de pile à combustible de 4,6 kW par litre de volume de pile à combustible (y compris les plaques d'extrémité et le matériel de compression). Pour les applications automobiles, plusieurs centaines de ces plaques sont superposées, chacune séparée par un ensemble membrane-électrode (MEA), pour former un empilement. Les plaques représentent jusqu'à 80 pour cent du poids de la pile et jusqu'à 65 pour cent de son volume. Des piles comprenant jusqu'à 400 de ces unités cellulaires ont une puissance totale allant jusqu'à 140 kW, soit suffisamment pour les véhicules utilitaires légers.

La nouvelle génération de plaques bipolaires de Schaeffler est également conçue dès le départ pour une industrialisation à grande échelle – une approche connue sous le nom de conception pour la fabrication (DFM). L’objectif est d’atteindre un niveau de rentabilité et d’évolutivité de la fabrication suffisant pour que la mobilité à hydrogène puisse percer sur le marché. En termes de production, l'entreprise s'appuie sur ses années d'expérience et d'expertise dans l'emboutissage et le formage des métaux et a atteint le haut niveau de précision nécessaire pour estamper les structures ultrafines nécessaires sur la surface des plaques, qui ont une épaisseur de seulement 50 à 100 micromètres, a déclaré la société.

Une autre caractéristique des plaques métalliques bipolaires fabriquées par Schaeffler est le système de revêtement, qui maintient un niveau élevé de conductivité électrique pendant toute la durée de vie de la pile à combustible, a indiqué la société. La solution de Schaeffler est « Enertect » – une famille de systèmes de revêtement haute performance développés spécifiquement pour les plaques bipolaires. En fonction des exigences du client, les revêtements peuvent être conçus pour une durée de vie maximale des plaques, une empreinte carbone minimale ou un rapport qualité-prix optimisé.

« Grâce à nos capacités en technologie de surface, nous sommes en mesure de proposer à chaque client une solution de revêtement spécifique à son application. Cela signifie que nous pouvons répondre aux exigences de chaque client en termes d'équilibre entre les coûts, les performances et les émissions de CO2 liées à la fabrication », a déclaré Schröder.