CEA - Le Ripault - Procédé de mise en forme industrialisable pour coeur de pile à combustible basse température

A la demande de la Direction des Achats et des Partenaires Stratégiques (DAPS) du CEA, le Pacte PME organise une journée de rencontre entre le centre CEA Le Ripault et un panel de PME, dans l’objectif d’identifier des opportunités de sous-traitance, de collaboration (valorisation) et/ou de transfert de technologie.

Descriptif de l'événement

Contexte
Excellents convertisseurs en électricité de l’hydrogène, les piles à combustible font partie des technologies les plus prometteuses dans une perspective de développement durable. En effet, près de la moitié de l’énergie chimique contenue dans l’hydrogène y est convertie, ce qui fait de la pile à combustible l’un des systèmes énergétiques le plus efficace.

Les piles à combustible « basse température » (Proton Exchange Membrane Fuel Cell nommée PEMFC dans le reste du texte) sont adaptées à de nombreux secteurs d’utilisation (groupe de secours, transport, production délocalisée …)

Le déploiement commercial des PEMFC est actuellement freiné par un manque de maturité technologique et le coût de certain composant de base, parmi lesquels on trouve les plaques bipolaires dont leur fonction est de collecter les électrons, d’apporter les gaz (hydrogène, air ou oxygène), de gérer l’évacuation des calories et de l’eau et de structurer mécaniquement la PEMFC.

L’amélioration de cette brique de base d’une PEMFC ne pourra se faire que si l’on est capable d’apporter de fortes ruptures technologiques en terme de matériaux (performance, durabilité) et de procédés (coût, possibilité d’industrialisation).

Plusieurs types de plaques bipolaires existent : métalliques, graphites et composites.

L’emploi de graphique s’avère intéressant en terme de performances mais la nécessité d’usiner des canaux pour le transport des gaz et pour l’évacuation de l’eau formée dans la pile entraîne un surcoût incompatible avec une commercialisation « grande série ».

La voie composite constitue une alternative à l’utilisation de plaques en graphite (trop onéreuses) ou métalliques (corrodables).

La solution proposée par le CEA consiste à disperser dans une matrice des charges conductrices, non corrodables telles que des plaquettes de carbone (brevet CEA). A des taux volumiques élevés, ces éléments conducteurs confèrent au composite des propriétés de conductions thermiques et électriques adaptées aux cahiers des charges des PEMFC.

Besoin CEA
L’objectif de CEA et de son partenaire industriel (end user) est de développer un procédé de mise en forme industrialisable (compression) supprimant toute opération d’usinage des canaux de distribution des gaz (hydrogène d’un côté et air ou oxygène de l’autre) et permettant d’intégrer un maximum de fonctionnalité (gestion de l’eau, étanchéité, facilité d’assemblage …)

Ce procédé fera l’objet d’un transfert de technologie pour une fabrication « série » à partir de 2010/2011.

Ces développements seront mis en œuvre à partir de 2010 sur la plateforme Alhyance située à proximité immédiate du CEA-Le Ripault.

Domaine de compétences recherché
- Procédés de conception de matériaux structuraux composites (mise en forme par compression ou autres approches innovantes…)

Format prévisionnel
L'accueil des PME retenues par le CEA pour participer à cette rencontre débutera à 9:30.
La matinée sera réservée aux présentations du CEA.
Après le déjeuner, les PME présenteront leurs solutions dans les différents ateliers thématiques, en 6-7 minutes.
Ces présentations seront suivies d'une session d'échanges informels.

Planning prévisionnel
09:30 Accueil
10:00 Séance plénière
11:00 Ateliers - présentations besoins CEA
12:00 Déjeuner
13:30 Ateliers - présentations PME
16:00 Echanges informels
16:45 Conclusion
17:00 Fin

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