CEA - Le Ripault - Composants et système de cogénération intégrant une pile à combustible haute 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.

Participer

Descriptif

Contexte
Le développement de système de cogénération équipé d’une pile à combustible SOFC fonctionnant à des températures comprises entre 700°C et 900 °C nécessite de constituer des équipes pluridisciplinaires intégrant des laboratoires de recherche et des entreprises. La mise en place d’une chaîne de valeur nationale sur ces technologies permettra aux acteurs de prendre place dans les années à venir sur le marché, jugé porteur, qu’est la cogénération.

Besoin CEA
Les besoins actuels concernent principalement :

- les échangeurs thermiques
- la fabrication de pièces métalliques complexes
- l’étanchéité au gaz des cœurs de pile
- le développement d’un démonstrateur de faible puissance fortement intégré.

Au niveau des échangeurs thermiques, les besoins se concentrent principalement dans les domaines :
de la modélisation afin d’optimiser les échanges de flux permettant une intégration des échangeurs dans des systèmes compacts
de la réalisation, de l’intégration et des tests d’échangeurs compacts afin de pouvoir évaluer leurs performances réelles.

Au niveau de la fabrication de pièces métalliques complexes, il convient de proposer une gamme de fabrication capable de diminuer drastiquement les coûts des composants de base.
Ces pièces métalliques complexes concernent principalement les interconnecteurs qui ont pour fonction de collecter les électrons, d’amener les gaz (hydrogène et air) et de structurer mécaniquement la pile.

Ces pièces métalliques subissent pendant leur utilisation des contraintes environnementales sévères (principalement thermique : 700°C à 1000°C). Elles sont donc généralement réalisées en utilisant des aciers spéciaux difficiles à usiner.

Les étanchéités à 900 °C sont actuellement réalisées par des joints verre qui ne permettent pas le cyclage des SOFC. Nous recherchons la possibilité d’utiliser d’autres types de joints (joints métalliques par exemple) afin de permettre le cyclage des piles à combustible haute température.

Le réalisation de démonstrateurs de faible puissance (de quelques watts au kilowatt électrique) nécessite de développer un système complet très compact intégrant tous les éléments du système (cœur de pile, échangeur thermique, réchauffeurs, réformeur, post-combustion, contrôle commande, etc.).

Ces systèmes de cogénération devront fonctionner de manière autonome ce qui implique le développement d’un moyen de contrôle commande local et à distance. Celui-ci devra permettre le stockage et la gestion de l’information.

Les développements seront effectués dans les locaux des entreprises et des laboratoires, l’intégration du système de cogénération sera réalisée sur la plateforme Alhyance située à proximité immédiate du CEA-Le Ripault.

Domaines de compétences recherchés
- Procédés de conception de matériaux structuraux métalliques, composites (usinage haute précision, frittage, sérigraphie, plasmas…).

- Procédés de gestion de la thermo hydraulique associée (échangeurs thermiques).

- Comportement de structures sous flux thermiques.

- Résistance chimique à haute température (> 500°).

- Contrôle commande et traitement du signal.

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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