Présentation
Auteur(s)
-
Renaut MOSDALE : Docteur-ingénieur en électrochimie - Chercheur - Responsable de la thématique Matériaux et Électrochimie pour la pile à combustible de type PEMFC au Laboratoire Hydrogène et Pile à combustible - Commissariat à l’énergie atomique-Grenoble
Lire cet article issu d'une ressource documentaire complète, actualisée et validée par des comités scientifiques.
Lire l’articleINTRODUCTION
La principale différence entre une pile à combustible (PAC) et une batterie provient du fait qu’une pile à combustible fonctionne tant qu’elle est alimentée en combustible et en comburant, et ne nécessite donc pas de recharge électrique. Si, dans le cas d’une batterie, les électrodes contiennent la matière active qui sera consommée et régénérée au gré des décharges et charges, les électrodes d’une pile à combustible ne contiennent que les catalyseurs nécessaires aux réactions, les réactifs provenant de réservoirs extérieurs. Cette différence primordiale permet, dans un système à pile à combustible, de séparer l’énergie contenue dans le carburant de la puissance résultant de la taille de la pile, et devrait aboutir à des véhicules électriques aussi performants que les véhicules thermiques actuels et possédant une autonomie comparable.
Pour une étude générale sur les piles à combustible, le lecteur se reportera à l’article [D 3 340] de ce traité (référence [6]).
VERSIONS
- Version courante de nov. 2015 par Jean-Philippe POIROT-CROUVEZIER
DOI (Digital Object Identifier)
CET ARTICLE SE TROUVE ÉGALEMENT DANS :
Accueil > Ressources documentaires > Archives > [Archives] Réseaux et applications > Transport électrique routier - Véhicules électriques à pile à combustible > Quel combustible ?
Cet article fait partie de l’offre
Véhicule et mobilité du futur
(81 articles en ce moment)
Cette offre vous donne accès à :
Une base complète d’articles
Actualisée et enrichie d’articles validés par nos comités scientifiques
Des services
Un ensemble d'outils exclusifs en complément des ressources
Un Parcours Pratique
Opérationnel et didactique, pour garantir l'acquisition des compétences transverses
Doc & Quiz
Des articles interactifs avec des quiz, pour une lecture constructive
Présentation
3. Quel combustible ?
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.
3.1 Stockage d’hydrogène
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 . 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 réser-voirs coexistent à l’heure actuelle pour l’application des piles à combustible au transport....
Cet article fait partie de l’offre
Véhicule et mobilité du futur
(81 articles en ce moment)
Cette offre vous donne accès à :
Une base complète d’articles
Actualisée et enrichie d’articles validés par nos comités scientifiques
Des services
Un ensemble d'outils exclusifs en complément des ressources
Un Parcours Pratique
Opérationnel et didactique, pour garantir l'acquisition des compétences transverses
Doc & Quiz
Des articles interactifs avec des quiz, pour une lecture constructive
Quel combustible ?
BIBLIOGRAPHIE
-
(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 no 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, no 4, p. 413-421 (1995).
-
(6) - STEVENS, al - Piles à combustible - . [D 3 340]. Techniques de l’Ingénieur, traité Génie électrique (2000).
- ...
DANS NOS BASES DOCUMENTAIRES
ANNEXES
Club français « Piles à combustible » http://www.clubpac.net
Ballard (Canada) http://www.ballard.com/
Fuel Cells 2000 http://www.fuelcells.org
Daimler-Chrysler http://www.daimlerchrysler.de/
Programme US PNGV http://www.ta.doc.gov/pngv/
Société Plug Power http://www.plugpower.com/
US Fuel Cell Council http://www.usfcc.com/
Nuvera http://www.nuvera.com/
XCELLSIS (ex-dbb) http://www.xcellsis.com/
Johnson Matthey http://www.fuelcelltoday.com/
HAUT...Cet article fait partie de l’offre
Véhicule et mobilité du futur
(81 articles en ce moment)
Cette offre vous donne accès à :
Une base complète d’articles
Actualisée et enrichie d’articles validés par nos comités scientifiques
Des services
Un ensemble d'outils exclusifs en complément des ressources
Un Parcours Pratique
Opérationnel et didactique, pour garantir l'acquisition des compétences transverses
Doc & Quiz
Des articles interactifs avec des quiz, pour une lecture constructive