Les technologies de pile à combustible de DuPont répondent à des objectifs de conception flexibles
Le polyamide et le PBT offrent des performances dans une pile à combustible de conception modulaire pour plusieurs modes de transport.
EKPO Fuel Cell Technologies, une joint-venture (JV) entre les équipementiers automobiles ElringKlinger et Plastic Omnium, a été créée en mars 2021 pour développer et industrialiser la technologie des piles à combustible afin d’accélérer le développement de la mobilité hydrogène. La coentreprise bénéficie de l’expertise des deux sociétés en matière de production à l’échelle industrielle pour fournir des piles et des composants en grands volumes à l’aide de processus de fabrication automatisés hautement efficaces entièrement audités pour une qualité automobile éprouvée.
La nouvelle société s’est rapidement mise au travail et l’un de ses premiers succès commerciaux est la plate-forme de pile à combustible NM5-EVO. La plate-forme offre une densité de puissance élevée dans une conception flexible et compacte qui permet son application par les équipementiers dans de nombreuses marques et modèles de voitures et de véhicules utilitaires et lourds dans diverses applications et systèmes.
Sommaire
La technologie des piles à combustible à hydrogène offre un potentiel pour une gamme d’applications de mobilité
Les technologies à base d’hydrogène présentent un intérêt considérable pour l’industrie automobile mondiale en raison de leur capacité à réduire considérablement les émissions de CO2 émissions. En fait, si l’hydrogène est généré à partir de ressources renouvelables, le système d’entraînement qui s’appuie sur la technologie de la pile à combustible peut être considéré comme du CO2-neutre. La technologie des piles à combustible à hydrogène est envisagée pour une variété de véhicules, des voitures aux camions long-courriers en passant par les véhicules utilitaires légers, et même pour les navires, les trains et les avions.
Concevoir et fabriquer une pile à combustible puissante, modulaire et compacte est une véritable prouesse technique. Les experts d’EKPO ont collaboré étroitement avec les ingénieurs et les scientifiques de DuPont pour identifier un matériau à la hauteur du défi.
Le NM5-EVO est une plate-forme destinée à être utilisée sur différents types et modèles de véhicules. Sa conception comprend des connexions de fluides et de fluides automobiles normalisées, une boucle d’anode avec séparateur d’eau intégré, des vannes de purge et de vidange, ainsi que d’autres connexions et capteurs nécessaires, le tout emballé dans un boîtier. Outre l’alimentation en fluide, une unité de mesure de tension de cellule est intégrée, montée avec des composants moulés avec DuPont Crastin PBT. La nécessité d’un fonctionnement sûr et fiable dans diverses conditions (y compris le démarrage par gel à -30 °C) et les exigences de durée de vie ont mis l’équipe au défi.
Exigences énormes imposées aux pièces en plastique
Chaque cellule de la pile doit fonctionner de manière indépendante, ce qui impose d’énormes exigences aux thermoplastiques sélectionnés pour les nombreux composants de l’alimentation en média. Ces pièces en polymère doivent fonctionner dans des conditions agressives, avec différents fluides, dans un espace très réduit. EKPO avait de l’expérience dans la fabrication de ces composants à l’aide de divers matériaux thermoplastiques, mais recherchait un matériau offrant une meilleure aptitude au traitement.
Pour soutenir l’équipe d’ingénieurs d’EKPO, DuPont a mis au point une qualité établie de sa gamme de matériaux Zytel HTN EF respectueux de l’électricité pour répondre aux exigences particulières des composants de pile à combustible. La nouvelle nuance a été optimisée pour permettre un moulage et un soudage au laser extrêmement efficaces. Ensemble, ces éléments ont soutenu les objectifs du client en matière de production efficace et ont également permis une conception compacte et complexe.
Il est important de noter que la solution offre également des niveaux de pureté extrêmement élevés, ce qui est essentiel pour garantir qu’il n’y a pas de réaction avec le milieu de la pile à combustible ou d’empoisonnement des cellules. La valeur CTI élevée de cette solution DuPont spéciale lui a conféré un avantage significatif par rapport au matériau utilisé précédemment.
De plus, le temps de séjour du matériau Zytel et sa résistance à l’accumulation de bavures ont aidé EKPO à optimiser l’efficacité de la machine de moulage par injection. La stabilité dimensionnelle et la résistance aux fluides agressifs et à la pression interne jusqu’à 2,5 barA (absolu) garantissaient que les composants moulés à partir du matériau resteraient étanches en toute sécurité pendant la longue durée de vie utile de ces empilements de piles à combustible.
Les composants fabriqués à partir de DuPont Zytel HTN EF comprennent des modules média, des plaques d’extrémité de cathode, des plaques d’extrémité d’anode et des porte-joints. De plus, les capots latéraux de mesure de la tension des cellules sont moulés en Crastin PBT.
