Définition de stratégies d'arrêt démarrage de pile à combustible PEMFC et de son fonctionnement pour augmenter sa durabilité

Definition of shutdown and start-up strategies for PEM fuel cells and their functioning to increase their durability

• Auteur / Autrice : Wafa Saidouni
• Direction : David Bouquain, Samir Jemei
• Type : Projet de thèse
• Discipline(s) : Énergétique
• Date : Inscription en doctorat le 01/10/2023
• Etablissement(s) : Bourgogne Franche-Comté
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences pour l'ingénieur et microtechniques (Besançon ; 1991-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Franche Comté Electronique Mécanique Thermique et Optique - Sciences et Technologies
• Partenaire(s) de recherche : Equipe de recherche : Département Énergie
• Partenaire(s) de recherche : établissement de préparation : Université de Franche-Comté (1971-....)

Mots clés

Mots clés libres

Hydrogène

Pile à combustible

Stratégies d'arrêt démarrage

Pac

Hydrogen

Fuel cell

Shutdown and start-up strategies

Pemfc

Résumé

Pour répondre à l'urgence climatique, l'électrification des véhicules Renault va prendre une part de plus en plus croissante à l'avenir. En plus des véhicules entièrement électriques, le groupe souhaite inclure le développement de véhicules utilitaires électriques intégrant des systèmes pile à hydrogène PEMFC alimentés par de l'hydrogène embarqué dans le véhicule. Bien que la technologie des piles à hydrogène ait fortement progressé ces vingt dernières années, avec l'apparition de membranes renforcées extra-fines (< 15 μm), il est nécessaire d'approfondir les recherches pour en améliorer notamment sa durabilité. Ces leviers sont importants pour pouvoir augmenter la compacité du système pile à hydrogène et réduire son coût. L'objectif du projet de recherche consiste à déterminer les stratégies de fonctionnement et d'arrêt démarrage du cœur de pile de manière à optimiser sa durée de vie. Le but est d'atteindre en moyenne un taux de décroissance inférieure à 10 μV/h voire si possible 5 μV/h pour une durée de vie globale comprise entre 8 000 et 12 000 h.

In response to the urgent need to address climate change, the electrification of Renault vehicles will have an important role in the future. In addition to fully electric vehicles, the group intends to include the development of vehicles incorporating PEMFC hydrogen fuel cell systems powered by on-board hydrogen. Although hydrogen fuel cell technology has made great strides in the last twenty years, with the advent of extra-fine reinforced membranes (< 15 μm), more research is needed to improve durability. In order to increase the compactness of the hydrogen fuel cell system and reducing its cost. The aim of the research project is to determine shutdown and start-up strategies for PEM fuel cells and their functioning to increase their durability. The aim is to achieve an average degradation rate of less than 10 μV/h, and if possible even 5 μV/h, for an overall lifetime of between 8 000 and 12 000 h.