Moteur à pile à hydrogène
Le moteur à pile à hydrogène est une technologie novatrice et durable qui promet une énergie propre et des transports. La pile à combustible est constituée de plusieurs piles à combustible individuelles contenant une membrane d'électrolyte coincée entre les électrodes. Le type le plus couramment utilisé dans les véhicules est la pile à combustible à membrane échangeuse de protons (PEM). Cette cheminée reçoit un approvisionnement constant en hydrogène et en oxygène, généralement à partir de l'air ambiant, et facilite la réaction chimique qui génère de l'électricité.
En utilisant une réaction chimique entre l'hydrogène et l'oxygène, assistée par un catalyseur, le moteur à pile à combustible produit de l'électricité pour alimenter diverses applications comme les véhicules, l'équipement industriel et la production d'énergie stationnaire. Le moteur à pile à hydrogène est particulièrement efficace, ce qui en fait un excellent choix pour les applications à longue portée et hautes performances. De plus, le ravitaillement en carburant d'un véhicule à pile à hydrogène est rapide, ce qui permet de répondre aux préoccupations liées à l'autonomie et d'assurer une utilisation pratique.
| Nom du produit |
Moteur à pile à hydrogène |
| Puissance nominale |
110 kw |
| Puissance de crête |
112kw |
| Température de démarrage à froid sans assistance |
-30ºC |
| Efficacité du système |
44 % à 58 % |
| Taux d'utilisation de l'hydrogène |
> 98 % |
| Durée de vie de la conception |
> 10000H |
| * Personnalisation des produits selon les exigences du client. |
Stockage de l'hydrogène : l'hydrogène est stocké dans des réservoirs embarqués sous forme gazeuse ou liquide. La source d'hydrogène peut varier, par exemple à partir d'hydrogène comprimé ou en l'extrayant d'un combustible liquide comme le méthanol.
2. Admission d'air : l'oxygène est aspiré de l'air environnant, qui sert d'oxydant dans la réaction de la pile à combustible.
3. Pile à combustible : la pile à combustible est le cœur du système de pile à combustible. Il se compose de plusieurs piles à combustible individuelles disposées en pile. Chaque pile à combustible contient une membrane électrolytique, généralement une membrane d'échange de protons (PEM) dans les applications automobiles.
4. Réaction électrochimique : lorsque de l'hydrogène gazeux est fourni d'un côté de la pile à combustible (anode) et que de l'oxygène de l'air est fourni de l'autre côté (cathode), une réaction chimique se produit au niveau des électrodes revêtues d'un catalyseur.
Réaction de l'anode : 2H2 (hydrogène) → 4H+ (protons) + 4e- (électrons)
Réaction de la cathode : O2 (oxygène) + 4H+ (protons) + 4e- (électrons) → 2H2O (eau)
Principe de fonctionnement du moteur à pile à hydrogène
5. Production d'électricité : au fur et à mesure que les réactions électrochimiques se produisent, les électrons sont libérés au niveau de l'anode et ils traversent un circuit externe (par exemple, un moteur ou un dispositif électronique), créant un courant électrique qui peut effectuer un travail utile.
6. Production de chaleur et d'eau : les sous-produits de la réaction électrochimique sont la chaleur et l'eau (HO). L'eau produite est habituellement sous forme de vapeur et est expulsée comme un échappement propre.
7. Refroidissement et gestion de la chaleur : la chaleur générée doit être gérée pour éviter la surchauffe. Certains systèmes à pile à combustible utilisent cette chaleur résiduelle pour chauffer le véhicule ou d'autres applications.
8. Contrôle de puissance : la quantité d'électricité produite peut être contrôlée en ajustant le débit d'hydrogène vers la pile à combustible, permettant ainsi une puissance contrôlée au besoin.
9. Application : l'électricité produite par la pile à combustible peut alimenter diverses applications, notamment les véhicules électriques, où l'électricité entraîne des moteurs électriques pour faire avancer le véhicule.
Avantages des moteurs à pile à hydrogène
1. Propre et écologique
2. Haute efficacité énergétique
3. Fonctionnement silencieux
4. Ravitaillement rapide
5. Longue portée et démarrage rapide
6. Polyvalence et évolutivité
7. Potentiel pour l'hydrogène renouvelable
| Transport |
Appareils électroniques portables |
Alimentation de secours |
| Les véhicules à pile à combustible (FCV) utilisent des piles à combustible à hydrogène pour alimenter des moteurs électriques, offrant une alternative zéro émission aux moteurs à combustion interne conventionnels. Ils peuvent être utilisés dans les voitures, les bus, les camions, et même les trains et les navires. |
Les piles à hydrogène peuvent alimenter de petits appareils électroniques comme les smartphones, les ordinateurs portables et les tablettes, ce qui permet d'augmenter l'autonomie de la batterie et d'accélérer la charge. |
Les piles à combustible peuvent servir de systèmes d'alimentation de secours pour les infrastructures critiques, comme les centres de données, les hôpitaux et les centres d'intervention d'urgence. Ils garantissent une alimentation électrique ininterrompue en cas de coupure de courant. |
| Génération d'électricité à distance |
Production d'énergie stationnaire |
Manutention |
| Dans les endroits éloignés ou hors réseau, les piles à combustible peuvent fournir une électricité fiable aux collectivités ou aux installations éloignées, comme les stations météorologiques et les tours de télécommunication. |
Les piles à combustible peuvent être utilisées comme centrales électriques fixes pour produire de l'électricité pour les maisons, les entreprises et les installations industrielles, fonctionnant comme des systèmes d'énergie distribuée. |
Les piles à hydrogène alimentent les chariots élévateurs et autres véhicules industriels, offrant des temps de fonctionnement plus longs et un ravitaillement plus rapide que les équipements traditionnels alimentés par batterie. |
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