Voici comment Honda et GM construisent des piles à combustible à hydrogène pour la production

BROWNSTOWN, Michigan — Aujourd’hui, une coentreprise entre General Motors et Honda Motor Company, nommée Fuel Cell System Manufacturing LLC (FCSM LLC), a officiellement commencé à produire son seul et unique produit, un système de pile à combustible, à l’échelle commerciale. Le FCSM a officiellement débuté en janvier 2017 avec un investissement initial entre GM et Honda de 85 000 000 $. Aujourd’hui, l’installation de 70 000 pieds carrés (6 500 m2) de Brownstown, dans le Michigan, abrite 80 employés et suffisamment de robots, de salles blanches et toutes sortes d’équipements de haute technologie pour faire rougir Ironman.

La nouveauté ici est la capacité du FCSM à construire des piles à combustible de manière rapide, fiable et rentable, et non les piles à combustible elles-mêmes. Et, selon Tetsuo Suzuki, vice-président de FCSM LLC, cela s’est avéré le plus grand défi. « Notre système de pile à combustible se compose de plus de 300 cellules individuelles [307 in total], chaque cellule est composée de matériaux très coûteux. S’il y avait un défaut ne serait-ce que dans une seule cellule, la pile entière serait inutilisable », a déclaré Suzuki. « Par conséquent, nous avons conçu tous nos processus de production de masse avec un état d’esprit zéro défaut. » Ajoutant : « Nous avons introduit un contrôle qualité dans chaque processus. « .

Comment construire une pile à combustible

Plus précisément, chaque cellule est constituée de plusieurs parties, à commencer par deux liquides différents que le FCSM appelle « encres ». Une encre forme une anode, l’autre une cathode. FCSM verse ensuite chaque liquide sur un papier en fibre de carbone, qu’il chauffe ensuite pour sécher. Il découpe ensuite avec précision ces deux papiers différents et les lie ensemble pour former ce qu’il appelle un assemblage d’électrodes unifié, ou UEA ; la cathode d’un côté, l’anode de l’autre. Les feuilles d’anode et de cathode sont noires, mais la feuille de cathode est brillante et la feuille d’anode est mate.

Séparément, le FCSM forme précisément une fine feuille avec des canaux spécifiques pour le passage de l’hydrogène et de l’oxygène. On appelle cette feuille une plaque bipolaire, ou BPP. FCSM considère tout autre détail du BPP comme étant exclusif et reste muet lorsqu’on lui pose des questions sur l’épaisseur, les matériaux, etc. Le BPP et l’UEA se rencontrent ensuite et se lient, formant une seule cellule. FCSM fait cela 306 fois de plus, les empile tous étroitement dans un boîtier, utilise plus d’un mile de mastic pour l’empêcher de fuir, et voilà, une pile à combustible terminée quitte la ligne.

Pendant que tout cet assemblage se déroule, 50 caméras surveillent la progression, surveillant constamment de très près chaque étape du processus pour garantir que rien ne soit contaminé. À cette fin, les quelques humains qui jouent un rôle ici doivent d’abord mettre des chaussons en plastique sur leurs chaussures et prendre une douche à air, car cette partie de l’assemblage est une salle blanche. Avant d’être considérée comme terminée, chaque pile à combustible effectue un test d’étanchéité, mais en utilisant de l’hélium et non de l’hydrogène. Le FCSM affirme que l’hélium pompé à travers la cheminée « à un certain débit » est en corrélation avec l’hydrogène, le tout sans risque de fuite d’un gaz hautement inflammable dans une usine de fabrication.

En supposant qu’elle réussisse le test d’étanchéité, le FCSM soumet finalement la pile à combustible à une procédure de rodage d’environ une heure, qui la prépare à commencer à produire de l’électricité. Une fois terminée, la pile à combustible va soit à côté pour commencer sa vie en tant que GM HydroTec Power Cube, soit elle se dirige vers le centre de fabrication de performance de Honda à l’extérieur de Marysville, Ohio, pour commencer sa vie en tant que « module de pile à combustible ». Honda n’a pas encore nommé sa version du produit final de la coentreprise.

Le FCSM n’a pas divulgué grand-chose sur les puissances de sortie ou d’autres détails. Mais selon Jay Joseph, vice-président du développement durable et du développement commercial chez Honda, « Ces systèmes sont modulaires. Nous pouvons ajouter 250 kW avec chaque module supplémentaire. » Cela nous donne une bonne base sur laquelle travailler.

Une fois que chaque module ou Power Cube quitte les locaux du FCSM, ce produit co-développé et détenu par GM et Honda commence à se concurrencer lui-même. Bien que les deux marques se vantent mutuellement et que ce partenariat technique ait débuté en 2013, les deux marques cherchent à poursuivre des activités similaires.

Mais, au moins pour commencer, nous n’avons pas à nous inquiéter de trop de frictions entre ces partenaires en quête d’énergie alternative.