Le CEA / Liten est le seul organisme de recherche français dont les travaux couvrent toute la filière hydrogène, en tant qu'énergie (production, stockage, réglementation) et enfin conversion en électricité dans une "pile à combustible").
Dans les applications pour le transport, les recherches menées par le CEA sur les piles PEMFC (Proton Exchange Membrane Fuel Cell) sont en partie conduites dans le cadre d'un programme au carrefour de la recherche et de l'industrie au travers d'un partenariat privilégié avec PSA Peugeot Citroën.
Répondant à un cahier des charges exigeant, la pile à combustible GENEPAC a su relever les défis techniques imposés :
Puissance
Rendement énergétique du système
Compacités massique et volumique.
GENEPAC est désormais un système de référence de pile à combustible de puissance au niveau mondial.
La technologie GENEPAC
La problématique de conception et de réalisation d'une pile à combustible répondant à des critères de haut rendement, de forte compacité massique et volumique est complexe car les compétences mises en oeuvre sont multiples. Il faut donc rechercher des réponses en termes d'électrochimie, d'hydraulique, de thermique, d'électro technique, de mécanique mais aussi de matériaux et procédés de fabrication et d'assemblage.
Le principe de conception de cette nouvelle pile repose sur l'utilisation de plaques bipolaires minces en acier inoxydable embouti, permettant ainsi de réduire le coût, la masse et le volume de la pile par rapport aux plaques traditionnelles en graphite et de mettre en oeuvre des procédés compatibles avec une production de masse.
Ce concept permet, de façon originale, d'assurer simultanément l'alimentation et la distribution des gaz (air/H2) et du liquide caloporteur. Il permet également de décliner facilement la pile sur des puissances plus faibles, et plus élevées (de 1 à 80 kW actuellement).
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Simplicité, modularité et robustesse qualifient cette pile qui offre un rendement système, à pleine charge, supérieur à 45 % et à charge partielle, supérieur à 50 % et qui a démontré sa reproductibilité sur plus de 500 kW de piles assemblées et de plusieurs milliers d'heures d'expérimentation.
La pile GENEPAC de 80 kW est en fait constituée de
4 modules de 20 kW assemblés sur une culasse de distribution fluide, et comprenant chacun un empilement de plaques bipolaires minces et d'AME (Assemblage Membrane Electrode).
