Catégorie : piles à combustible

  • General Motors jette l’éponge sur les Piles à Combustible

    General Motors jette l’éponge sur les Piles à Combustible

    Gmboblutz_2                         L’aventure des Piles à Combustibles qui a connu depuis des décennies des hauts et des bas et qui a fait dépenser bien des milliards de dollars, de Yens et d’euros, semble aborder une période de basses eaux. Un de ses plus grands adeptes industriels, General Motors, semble avoir jeté l’éponge si l’on en croit le Wall Street Journal du 5 Mars 2008. En effet, Bob Lutz, le VP de General Motors, aurait déclaré au Salon de Genève, constatant les progrès réalisés dans les batteries au Lithium: "Quand vous obtenez 300 miles (d’autonomie) avec du Lithium-Ion vous devez vous poser la question: pourquoi demander une Pile à Combustible? ". De plus il a affirmé que les coûts étaient un vrai problème: "Nous ne sommes nulle part sur la courbe des coûts". On le sait GM s’est in extremis allié comme fournisseur de systèmes batteries Hitachi Vehicle Energy, second couteau dans les batteries au Japon, mais possédant une maison mère puissante. Le Président de Toyota, Watanabe, qui a compris depuis longtemps que la PAC était une fausse piste et qui galope loin devant ses concurrents, depuis des années, avec les batteries, a ironiquement reconnu que les prix et le manque d’infrastructures de distribution d’Hydrogène ne permettaient pas d’envisager une utilisation de masse des PACs d’ici à dix ans au moins.

               Il reste un dernier aficionado pour les Fuel-Cells c’est Daimler qui va se retrouver tout nu, sans allié fournisseur du système batterie. Les mauvais choix technologiques sont sens pitié dans l’industrie.

                Tout cela ressemble à un nouvel enterrement des Piles à Combustibles. Dans les années 60 elles devaient remplacer le pétrole, elles furent enterrées dans les années 70. Nul doute qu’elles reviendront un jour sur le devant de la scène.

  • L’usine à gaz la plus belle du monde: par Pininfarina

    L’usine à gaz la plus belle du monde: par Pininfarina

                            Vous partez d’une pile à combustible pour usage résidentiel alimentée en combustible de type gazole, essence, ou éthanol comprenant un turbo compresseur, un préchauffeur,  un réformeur de production d’hydrogène et d’oxyde de carbone, un convertisseur de CO en CO2, une unité de désulfuration, une unité éliminant toute trace de CO (poison du catalyseur),  vous couplez le tout à quatre PAC de type PEM (proton exchange membrane) et un échangeur de chaleur de grande efficacité. Vous montez l’ensemble sur un chassis sur quatre roues motrices et directrices à gentes aluminium, avec quatre moteurs électriques alimentés  chacun par une PAC et deux batteries en tampon de type Lithium-Ion pour assurer les pointes de puissance et quelques autres accessoires.Projetpininfarina

    Vous appelez Pininfarina et vous obtenez……

    Projetpininfarina1 L’usine à gaz la plus belle du monde!… et sûrement la plus chère au kW généré.

                 C’est le Projet ambitieux de Nuvera un groupe US à fortes racines italiennes. Ses actionnaires sont le pétrolier Hess, le français Renault et le Groupe italien de Nora qui a longtemps travaillé dans les PAC et qui a fusionné cette activité avec l’américain Epyx  en 2000 pour former Nuvera.

             Pour en savoir plus (en anglais)

  • Un chauffe eau hors de prix : la Pile à combustible domestique

    Un chauffe eau hors de prix : la Pile à combustible domestique

    Sci0307231_2               Les Sociétés japonaises (Sanyo, Nippon Oil, Matsushita, Toshiba, Ebara-Ballard, etc.) ont fait un superbe travail de développement des "Polymer Electrolyte Fuel Cells ou PEFC" et les ont amenées au stade industriel. Il a fallu mettre au point le système de réforming pour faire de l’hydrogène à partir de gaz, eliminer les traces de CO, poison des catalyseurs, mettre au point les membranes revêtues de catalyseurs, assurer l’équilibre thermique de l’ensemble et obtenir de l’électricité et de l’eau chaude: c’est la cogénération.

                    Mais voilà, c’est plutôt in FLOP. Pourquoi?

                        Quand on vous parle "cogénération" traduisez immédiatement "mauvais rendement", les technologues manquent parfois d’honnêteté intellectuelle. Alors pourquoi cet ensemble présente-t-il un mauvais rendement?

    • il faut réformer du méthane et donc fournir de l’énergie. Rem. pour les journalistes qui écrivent des bêtises : le réforming du Méthane génère du CO2, c’est donc une PAC qui fait du CO2! Zut alors!
    • pour des raisons thermodynamiques la réaction H2 + 1/2 O2 ———> H2O est fortement exothermique et c’est cette réaction qui est réalisée dans une PAC à hydrogène. Le "potentiel de chaleur nulle" de cette réaction ou de sa symétrique qui est l’électrolyse de l’eau se situe à 1,48 Volts. ( La loi de Nernst permet de calculer un potentiel d’équilibre de 1,23V auquel il faute ajouter le facteur entropique de 0,25V). Cette notion simple permet de comprendre pourquoi une PAC qui délivre une tension de 0,7 Volts présente un rendement électrique de  47% (0,7/1,48) et donc en rendement thermique de 53%. Une PAC à hydrogène génère plus de chaleur que d’électricité!

                            Les conséquences de ces contraintes font que, pour des raisons de simple économie, la PAC domestique japonaise génère toute l’eau chaude de la maison, mais seulement la moitié de l’électricité. Un comble!

                            Ajoutez à celà une gestion délicate des arrêts et des démarrages en raison de réactions catalytiques multiples et des phénomènes thermiques complexes et vous obtenez un produit très difficile à vendre, même avec une aide massive de l’Etat. On sait que les Japonais peuvent faire des miracles en technologie et qu’ils amélioreront le système, mais la thermodynamique est têtue.

                           C’est un équipement idéal pour les riokans, hôtels traditionnels japonais mal éclairés mais disposant d’un vaste bain collectif très, très chaud!

  • Sanyo largue ses PAC domestiques

    Sanyo largue ses PAC domestiques

    Eisan11                  Après Ballard qui voudrait céder son activité, voilà Sanyo qui se désengagerait de son activité Pile à Combustible pour applications domestiques. Il réaliserait tout d’abord un spin-off de cette activité en Avril prochain, puis il céderait 80% des parts à Nippon Oil. Cette activité repose sur une pile à combustible à électrolyte polymère (PEFC) alimentée par du gaz, qui après reforming et élimination du monoxyde de carbone, fournit de l’Hydrogène à la pile. Le système alimente en électricité et en eau chaude la résidence. Dans ce genre d’activité, en cours de lancement commercial et de montée en cadence, il n’est pas évident de gagner sa vie. Activité financièrement difficile à supporter par Sanyo, elle ne pose peut-être pas trop de problèmes à Nippon Oil. Les fournisseurs de membranes et de catalyseurs font le gros du profit. Les prévisions marketing estiment un marché annuel de quelques dizaines de milliers de ces équipements complexes et le parc installé au Japon en 2010 à 60000 unités.

  • Piles à Combustibles à vendre?

    Piles à Combustibles à vendre?

    Ballard_logo_new1                   La Société Ballard, cotée sur la Bourse de Toronto, a vu son cours augmenter de 17% le 5 Novembre sur une rumeur: elle aurait décidé de vendre son unité de R&D sur les Piles à Combustibles. Comme quoi tout peut changer. L’action valait 20$ en 2003 parce qu’elle était un leader dans cette technologie. Elle passe au dessus de 5$ aujourd’hui parce qu’elle l’abandonne. Grandeur et décadence, gros flop d’une approche marketing débridée, sans réel fondement économique.

                   En France nous avons le CEA qui travaille activement sur les PAC, mais il n’est pas coté à la Bourse de Paris. Ouf!

  • Piles à combustible: Bientôt 800USD le kilowatt?

    Piles à combustible: Bientôt 800USD le kilowatt?

    Ge_benchmarkLes piles à combustible à oxyde solide qui utilisent le charbon gazéifié comme source d’hydrogène sont prometteuses pour les centrales du futur. En effet, elles opèrent proprement, avec un bon rendement ,et potentiellement à grande échelle.

    Mais jusqu’à présent leur principale limite résidait dans leur coût de fabrication. General Electric semble sur le point de dépasser cet obstacle grâce à un procédé d’assemblage des couches de céramique et de métal.

    Celui-ci, encore au stade de prototype, abaisserait le coût de production à 800 dollars par kilowatt contre 550 pour une centrale au gaz.

  • Ford innove avec l’Edge HySeries

    Ford innove avec l’Edge HySeries

    HySeries_Edge.jpgFord vient de dévoiler leur premier véhicule hybride combinant une pile à combustible et des batteries lithium-ion, ce qui permettra de consommer moins de 5 litres en équivalent essence aux 100 km. Selon Gerhardt Schmidt, patron des technologies avancées chez Ford, l’Edge HySeries marque un pas en avant, tout en offrant une plateforme modulable oû un moteur thermique peut aussi se loger.

    La principale innovation se situe dans le concept du système en soi, qui associe une pile à combustible et un pack de batteries. Au lieu de recharger les batteries à son domicile, ce qui reste possible, ou par le biais d’un moteur thermique, c’est la pile à combustible qui s’en charge ici! On peut se poser la question si le rendement énergétique reste globalement intéressant, mais on se doit de saluer la prouesse d’innovation de Ford, qui permet d’aller au delà des hybrides que nous connaissons aujourd’hui. Avant que la pile à combustible se mette en route pour recharger le pack de batteries, la Ford Edge HySeries aura parcouru 300 km avec zéro emissions. Par ce principe de fonctionnement, Ford contourne habilement le problème posé par le temps de démarrage d’une pile à combustible. La pile se met en température tranquillement, ce qui va favoriser sa durée de vie. Pendant ce temps, vous tournez sur le pack Litium-Ion! Il suffisait d’y penser!

    HySeries_Edge_chassis.jpg

    Au total, avec un réservoir contenant 4,5 kg d’hydrogène comprimés à 350 bars et une pleine charge du pack de batteries, votre Ford Edge HySeries vous permettra de parcourir jusqu’à 640 km aux vitesse habituelles et autorisés de notre réseau routier. Ford prend une belle longeur d’avance sur ces conccurents et ambitionne de commercialiser le concept dans un avenir proche. Si le pari réussit, nos petits enfants ne nous croirons jamais que nous roulions dans des voitures qui fumaient et qui faisaient du bruit!

  • General Motors produira des véhicules hybrides en chine

    Hybrid_bus2GM a annoncé qu’il allait produire dès 2008 et en collaboration avec Shanghai Automotive Industry Corporation (SAIC) des véhicules hybrides. Ce sera d’abord un pick up équipé d’un V8 et assisté par un moteur électrique puis les véhicules à pile à combustible.
    En effet, le seul moyen pour la chine de maintenir sa croissance sans utiliser toutes les réserves énergétiques planetaires est de s’orienter rapidement vers cette alternative.
    GM entend évidemment y imposer sa technologie de pile à combustible, comme celle utilisée sur le Chevrolet Sequel, et ainsi faire de la chine un des pays les mieux équipé en infrastructure hydrogène.

    GM entre dans la logique de sa politique sur la pile à combustible, il désire en effet imposer cetteHr_42359 technologie dans le futur. C’est en 2002, que GM lance son premier véhicule construit autour de la pile, l’AUTOnomy suivi du Hy-wire, le tout premier véhicule à pile abouti qui sera présenté au salon de l’auto de Paris.
    Suivra ensuite les véhicules HydroGen3 qui équipe une flotte de voitures à pile à Washington ou à tokyo où des services tels que FedEx ou l’US Postal l’utilisent pour faire leurs livraisons quotidiennes.
    Il lancera alors en 2005, le Sequel, premier véhicule à pile très proche de la série et capable de faire 500 kms sur un plein.
    GM va lancer très prochainement une flotte de véhicule Sequel (une centaine), ils seront confiés à des particuliers pour effectuer un test grandeur nature.

    GM n’est évidemment pas le seul à s’intéresser à la pile, Honda avec son FCX possède lui aussi d’un véhicule performant et même plus que le Sequel. Il faut souligner que peu de constructeur dévelloppent leur propre pile car cela a un coût énorme, le plus souvent ils s’associent avec des sociétés comme Ballard ou 3M.
    Au japon, on compte sur Honda et Nissan (Renault) qui ont tous les deux des véhicules roulants, aux Etats-Unis seul GM se penche sérieusement sur le problème. En europe, seul Peugeot aura sa pile maison (GENEPAC) Genepac_zoom1136816551 qui est actuellement à son stade final de fiabilisation et sera prochainement intégré sur une base de véhicule de type 307.De leur côté les allemands se basent essentiellement sur des bases de piles existantes ou travaillent avec un constructeur indépendant.

    Recemment des chercheurs ont même clamé que la pile allait commencer à envahir nos véhicules dans 10 ans alors que certains comme Peugeot ne se décideront pas avant 25 ans.
    En tous cas, on ne peut plus ignorer la pile aujourd’hui.

  • La pile à combustible en compétition automobile, l’histoire de Polyjoule

    La pile à combustible en compétition automobile, l’histoire de Polyjoule

    Img_1726Depuis bientôt trois ans, le Shell Eco marathon, célèbre course d’économie à l’énergie, subit une mutation.
    Mutation initiée par l’école polytechnique fédérale de Zurich et son fameux PAC CAR (pile à combustible), ce véhicule détient le record du monde de consommation depuis deux ans(3863 kms/ litre d’équivalent SP95 réalisé sur le circuit de Nogaro et 5385 kms/l sur le circuit Michelin à Ladoux). Record qu’elle a subtilisé de belle manière au Lycée La Joliverie de Nantes  (3410 kms/l à Nogaro en véhicule essence) qui possède à son palmarès près de 13 victoires. La pile à combustible est alors devenue le nouveau mode de propulsion économique et peu polluant.

    Depuis 2005, des étudiants de l’école Polytechnique de l’université de Nantes ont décidé de montrer qu’une équipe française pouvait revenir au premier plan de la pile à combustible.
    C’est donc après un an de recherche de sponsors et partenaires (plus gros budget du Shell Eco marathon 2006) que l’équipe Polyjoule se crée, elle nait de la collaboration de deux établissements: Polytech’Nantes pour la propulsion et La Joliverie pour le véhicule. C’est donc un projet entièrement géré par des étudiants.

    Le véhicule utilisé est donc celui du lycée La Joliverie qui fut champion 100_0429de nombreuse fois.
    Du côté de la propulsion, l’école Polytechnique est divisée en deux pôles, le pôle pile à combustible à Nantes et le pôle moteur à Saint Nazaire.
    La technologie utilisée est une pile à combustible de type PEMFC (Proton Exchange Membrane) de 500W modifiée et optimisée par les étudiants pour atteindre un rendement en sortie de pile de près de 55-60%. Ce type de pile est celui utilisé par l’industrie automobile dans le monde entier, les PEMFC fonctionnent autour de 60°C avec de l’hydrogène pur et de l’air ambiant, ce qui est idéal pour une utilisation mobile.
    Le tout est associé à une électronique de puissance et de commande crée au sein de l’école pour un rendement de 90%.
    On obtient alors un rendement à la roue proche des 40% qui est de loin supérieur au moteur thermique.

    Tout ce travail a permis à Polyjoule de mener le Shell Eco Marathon durant tout le week-end à Nogaro, ce qui est un exploit pour une première participation. Il se sont vu détrône par leur confrère de La Joliverie qui ont repris la tête en fin de compétition. Le résultat final a été de 2730 kms/l d’équivalent SP95 pour Polyjoule.
    100_0606L’équipe développe cette année une pile et une électronique entièrement maison avec un concept novateur mais secret afin de rester en tête de la compétition.

    Le Shell Eco marathon 2007 est donc placé sous le signe de l’hydrogène et le challenge risque d’être de haut niveau face à des équipes comme l’ESSTIN (France) ou l’Hoschschule Offenburg (Allemagne) tout aussi motivés.

    Rendez-vous les 11, 12 et 13 mai 2007 sur le circuit de Nogaro.

  • contrat de 2900 piles à combustible

    contrat de 2900 piles à combustible

    Lifttrucks_hypacksL’annonce date du 10 octobre2006:
    La Société Ballard Power System (premier fabricant mondial de piles à combustible) vient de signer un accord avec l’industriel General Hydrogen Corporation pour une commande de 2900 piles à combustible (pour environ 22 millions de dollars, soit 17,4 millions d’euro).

    C’est la plus grosse commande de piles à combustible en vue d’utilisation industrielle.
    Ces piles à combustible vont être utilisées dans des chariots de manutention, en remplacement de leurs batteries plomb-acide.
    Les piles auront une puissance de 4 à 20kW, et délivrables en 2007 pour le premier quart de la commande et 2008 pour le reste.

    Cette commande fait suite à des tests d’utilisation en conditions réelles qui se sont révélés concluants: du point de vue de l’utilisateur, les piles à combustible offrent:

    • tension constante de la pile à combustible, donc pas de perte de performance durant l’utilisation (contrairement aux batteries qui n’ont plus de "pêche" lorsqu’elles commencent à être vides) 
    • Dans le volume anciennement nécessaire aux batteries, on peut loger une pile et un réservoir contenant 3 fois plus d’énergie. Le chariot peut donc être utilisé 3 fois plus longtemps, donc moins de temps perdu pour faire le plein (ou changer le pack de batteries) 
    • Il n’y a plus de batteries à changer, ni à charger, ni à stoker (gain de place et de maintenance). Pour un chariot à batteries plomb, il faut compter 3 packs de batteries par chariot: 2 packs en charge, 1 en utilisation. 
    • Le remplissage du réservoir se fait par le conducteur, en quelques minutes, donc pas de personnel dédié au changement des batteries (très lourdes à manipuler). (Video)

    Les piles à combustible commencent donc à être rentables du point de vue économique … reste donc à les généraliser !

    crédit photo:
    http://www.generalhydrogen.com

    A voir également:
    Annonce de Ballard (en Anglais)
    pile à combustible sur Wikipedia