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Motorisation hybride thermique-électrique| Réf : BM4850 v1
Auteur(s) : Renaut MOSDALE
Date de publication : 10 juil. 2008
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S’il est possible d’affirmer aujourd’hui que le comburant des piles à combustible embarquées dans des véhicules électriques sera de l’air (comprimé ou non), la nature du combustible est beaucoup moins certaine. En effet, même si peu de doutes subsistent quant au gaz réagissant sur les catalyseurs anodiques (de l’hydrogène), la forme sous laquelle il sera embarqué et stocké à bord d’un véhicule est beaucoup plus incertaine. Plusieurs solutions coexistent à l’heure actuelle pour stocker l’hydrogène sous sa forme moléculaire, quel que soit son état physique, ou pour le produire à la demande dans le véhicule à partir de la transformation chimique d’un alcool, d’un hydrocarbure ou d’un hydrure.
Si l’hydrogène possède la densité d’énergie massique la plus élevée parmi les combustibles courants (120 MJ/kg pour l’hydrogène contre 50 MJ/kg pour le gaz naturel et 45 MJ/kg pour l’essence), il est, en volume, le combustible le plus pénalisant du fait de sa faible masse atomique et de son état gazeux à partir de 20 K (– 253 °C). Les différentes solutions envisagées à ce jour pour stocker de l’hydrogène à bord d’un véhicule sont sous forme de gaz comprimé dans des réservoirs (de 300 à 700 bar) ou dans des microbilles (sous forme d’hydrures) ou bien sous forme cryogénique.
Le tableau 4 regroupe les différents types de stockage et leurs performances.
Le stockage de gaz comprimé est actuellement le plus simple de par son utilisation ; il ne requiert « qu’une » compression pour charger le réservoir, et tout le combustible est disponible quasi instantanément par détente directe dans le circuit anodique. Le réservoir est généralement constitué d’une vessie, formant une couche imperméable à l’hydrogène, renforcée par un bobinage de fibres de carbone noyées dans une résine époxyde dont la fonction est d’assurer la tenue mécanique à la pression. Deux principaux types de réservoirs coexistent à l’heure...
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(1) - GRIMES (P.G.) - Historic pathways for fuel cells - The new electric century. IEEE AES Systems Magazine, p. 7-10 (déc. 2000).
(2) - MOND (L.), LANGER (C.) - A new form of gas battery - Phil. Mag., vol. 46, p. 296-304 (1889).
(3) - BACON (F.T.) - Fuel cells, past, present and future - Electrochimica Acta, vol. 14, p. 569-585 (1969).
(4) - MOSDALE (R.), ESCRIBANO (S.) - * - Clefs CEA n° 44, p. 51 (hiver 2000-2001).
(5) - MOSDALE (R.), SRINIVASAN (S.) - Analysis of performance and of water and thermal management in proton exchange membrane fuel cells - Electrochimica Acta, vol. 40, n° 4, p. 413-421 (1995).
(6) - STEVENS, al - Piles à combustible. - [D 3 340]. Techniques de l’Ingénieur, Base documentaire « Réseaux...
ClubPac Club français « Piles à combustible »
Ballard (Canada)
Fuel Cells 2000
DaimlerChrysler
http://www.daimlerchrysler.de/
Société Plug Power
US Fuel Cell Council
Nuvera Fuel Cells
Fuel Cell Today
Hydrogenics
UTC Fuel Cells
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