Le terme batterie à hydrogène à l'état solide est de plus en plus utilisé pour décrire les systèmes de stockage d'énergie à hydrogène et les systèmes d'alimentation portables de nouvelle génération. Cependant, ce terme peut désigner des technologies fondamentalement différentes des batteries à l'état solide classiques.
Dans un certain contexte, un batterie à état solide utilise un électrolyte solide pour stocker et libérer de l'énergie électrique par voie électrochimique. Dans un autre cas, un système énergétique à hydrogène à l'état solide stocke l'hydrogène dans un matériau solide, tel qu'un hydrure métallique, et utilise une pile à combustible à hydrogène pour transformer cet hydrogène en électricité.
Dans le domaine de l'énergie hydrogène, une batterie à hydrogène à l'état solide est donc généralement mieux comprise comme un système de stockage d'hydrogène à l'état solide associé à une pile à combustible, plutôt qu'une batterie électrochimique classique.
Cette distinction est importante lorsqu'il s'agit d'évaluer des technologies pour Drones, alimentation portable, équipement tactique, systèmes à distance et applications énergétiques de longue durée.
Ce guide explique ce qu'est une batterie à hydrogène à état solide, comment fonctionne le stockage de l'hydrogène à l'état solide, en quoi elle se distingue des batteries lithium-ion, et où systèmes de piles à combustible à hydrure métallique peut présenter des avantages concrets.
Qu'est-ce qu'une batterie à hydrogène à l'état solide ?
A batterie à hydrogène à l'état solide Il convient généralement de le considérer comme un système à hydrogène plutôt que comme une batterie électrochimique classique.
Dans ce type de système, l'hydrogène est stocké dans un matériau à l'état solide, généralement un hydrure métallique, puis libéré dans des conditions d'exploitation contrôlées avant d'être acheminé vers un pile à combustible à hydrogène pour produire de l'électricité.
Le circuit énergétique de base est le suivant :
Stockage de l'hydrogène à l'état solide → Libération d'hydrogène → Pile à combustible → Électricité
Un système type associe trois éléments principaux :
- Stockage de l'hydrogène à l'état solide
- Pile à combustible à hydrogène
- Système de gestion et de contrôle de l'alimentation
La principale différence réside dans la manière dont l'énergie est stockée. Une batterie lithium-ion stocke l'énergie électrique directement grâce à des réactions électrochimiques qui se produisent à l'intérieur de ses cellules. Un système à hydrogène à l'état solide, quant à lui, stocke l'hydrogène en tant que vecteur énergétique et transforme cet hydrogène en électricité à l'aide d'une pile à combustible lorsque de l'énergie est nécessaire.
Dans un système à hydrure métallique, l'hydrogène est stocké au sein du matériau solide plutôt que, comme c'est généralement le cas, sous forme de gaz comprimé dans une bouteille haute pression classique. Lorsque l'hydrogène est nécessaire, le système de stockage le libère dans des conditions contrôlées et l'achemine vers la pile à combustible.
En fonction du matériau à hydrure métallique et de l'architecture du système, la libération d'hydrogène peut être influencée par des facteurs tels que température, pression, cinétique des réactions et gestion thermique. Le mécanisme précis de libération et d'acheminement de l'hydrogène dépend donc de la conception spécifique du système.
Cette architecture diffère fondamentalement de celle d’une batterie lithium-ion classique : L'hydrure métallique stocke l'hydrogène en tant que vecteur d'énergie, tandis que la pile à combustible transforme cet hydrogène en électricité.
Stockage d'hydrogène à l'état solide vs véritables batteries à l'état solide
La terminologie peut prêter à confusion, car ces deux technologies utilisent l'expression à l'état solide.
Cependant, ils font référence à différentes architectures de stockage d'énergie et de production d'électricité.
Véritable batterie à état solide
Une véritable batterie à électrolyte solide remplace l'électrolyte liquide ou en gel utilisé dans les batteries classiques par un électrolyte solide.
L'objectif est d'améliorer certaines caractéristiques telles que :
- Densité énergétique
- Sécurité
- Stabilité thermique
- Durée de vie
- Performances de recharge
La batterie reste le principal dispositif de stockage d'énergie et de production d'électricité.
Système énergétique à hydrogène à l'état solide
Un système à hydrogène à l'état solide utilise un matériau solide pour stocker de l'hydrogène, plutôt que de stocker directement l'énergie électrique.
Un système type comprend :
- Stockage d'hydrogène par hydrure métallique
- Alimentation en hydrogène et gestion thermique
- Technologie des piles à combustible PEM
- Électronique de puissance
La pile à combustible transforme l'hydrogène stocké en électricité.
Par conséquent, Il ne faut pas confondre le stockage d'hydrogène à l'état solide avec une véritable batterie électrochimique à l'état solide..
En d'autres termes, le terme “ à l'état solide ” désigne le mode de stockage de l'hydrogène dans l'un des systèmes et l'architecture de l'électrolyte dans l'autre.
Cette distinction revêt une importance particulière lors de l'évaluation des technologies destinées aux drones, aux systèmes d'alimentation portables, aux infrastructures décentralisées et aux applications énergétiques de longue durée.
Comment fonctionne le stockage de l'hydrogène à l'état solide ?
Les hydrures métalliques sont des matériaux capables d'absorber et de libérer de l'hydrogène par le biais de réactions chimiques réversibles.
Lors de la charge en hydrogène, des molécules d'hydrogène sont introduites dans le matériau de stockage dans des conditions contrôlées. Le matériau absorbe l'hydrogène et le stocke sous une forme solide relativement compacte.
Lorsque de l'énergie est nécessaire, l'hydrogène stocké est libéré par un processus de désorption contrôlé.
Voici à quoi ressemble un processus simplifié :
Chargement en hydrogène → Stockage dans des hydrures métalliques → Libération contrôlée d'hydrogène → Pile à combustible → Énergie électrique
La quantité et le débit d'hydrogène libéré dépendent de facteurs tels que :
- Composition du matériau de stockage
- Température
- Pression de l'hydrogène
- Gestion thermique
- Conception du système
Cela signifie que la gestion thermique constitue un élément essentiel d'un système de pile à combustible à hydrure métallique.
Contrairement à une bouteille d'hydrogène comprimé classique, le support de stockage lui-même joue un rôle actif dans le contrôle du dégagement d'hydrogène.
Comment une pile à combustible à hydrure métallique produit-elle de l'électricité ?
Une fois que l'hydrogène est libéré du matériau de stockage à l'état solide, il est acheminé vers un Pile à combustible PEM.
À l'intérieur de la pile à combustible, l'hydrogène est séparé en protons et en électrons.
Les électrons circulent dans un circuit électrique externe, produisant ainsi de l'énergie électrique exploitable, tandis que les protons traversent la membrane et réagissent avec l'oxygène.
La réaction générale est la suivante :
Hydrogène + Oxygène → Électricité + Eau + Chaleur
Ce procédé permet de produire de l'électricité sans combustion.
Cela confère aux piles à combustible à hydrogène plusieurs caractéristiques précieuses pour les applications où le faible niveau sonore, les faibles émissions locales et une autonomie prolongée sont des critères importants.
Dans un système d'hydrogène à l'état solide, la chaîne énergétique complète associe donc :
Stockage d'hydrogène à l'état solide + pile à combustible PEM + électronique de puissance
Pourquoi recourir au stockage d'hydrogène à l'état solide ?
Par rapport au stockage conventionnel de l'hydrogène comprimé, le stockage de l'hydrogène à l'état solide peut offrir plusieurs avantages techniques selon l'application.
1. Stockage de l'hydrogène à basse pression
Les systèmes à hydrure métallique stockent l'hydrogène dans un matériau solide plutôt que de reposer principalement sur le stockage conventionnel de gaz comprimé à haute pression.
Cela peut réduire la dépendance vis-à-vis des bouteilles à haute pression et ouvrir la voie à différentes approches en matière de confinement de l'hydrogène, de conditionnement et d'intégration dans les systèmes.
Cependant, Les systèmes à hydrure métallique ne sont pas nécessairement sans pression.. La pression de service réelle dépend du matériau de stockage, de la température, des caractéristiques d'équilibre de l'hydrogène et de la conception du système. Les spécifications doivent donc toujours être évaluées au niveau du produit.
2. Architecture système compacte
L'hydrogène est stocké au sein du matériau à base d'hydrure métallique, ce qui permet aux ingénieurs de concevoir des systèmes énergétiques à hydrogène compacts destinés à des applications où le volume et l'encombrement sont des facteurs importants.
Cela concerne tout particulièrement :
- drones
- Systèmes d'alimentation portables
- Robotique
- Capteurs à distance
- Équipement portable
3. Potentiel d'autonomie prolongée
Contrairement à une batterie classique, un système à pile à combustible n'a pas nécessairement besoin de stocker toute l'énergie utilisable au sein même de la cellule électrochimique.
Une fois l'hydrogène stocké épuisé, le système peut être réalimenté en remplaçant ou en réapprovisionnant la source d'hydrogène.
Pour les applications nécessitant une autonomie prolongée, cela peut offrir une architecture de stockage d'énergie différente de la simple augmentation de la capacité de la batterie.
4. Faible empreinte acoustique
Les piles à combustible PEM produisent de l'électricité par voie électrochimique plutôt que par combustion.
Associé à un système « balance-of-plant » (BOP) spécialement conçu, cela permet d'obtenir des signatures acoustiques très faibles par rapport aux générateurs à combustion.
Cette caractéristique est particulièrement utile dans les applications où le bruit constitue un critère de conception essentiel.
Batterie à hydrogène à l'état solide vs batterie lithium-ion
La comparaison la plus pertinente ne consiste pas simplement à déterminer quelle technologie présente la densité énergétique théorique la plus élevée.
La question qu'il convient plutôt de se poser est la suivante :
Quelle architecture énergétique offre la combinaison requise entre autonomie, masse, logistique, ravitaillement, puissance délivrée et conditions d'exploitation ?
| Facteur | Batterie lithium-ion | Hydrogène à l'état solide + pile à combustible |
|---|---|---|
| Stockage d'énergie | Électrochimique | L'hydrogène dans les matériaux à l'état solide |
| Production d'électricité | Décharge de la batterie | Pile à combustible PEM |
| Ravitaillement | Recharge électrique | Ravitaillement en hydrogène |
| Fonctionnement de longue durée | Nécessite une batterie de plus grande capacité | Peut être prolongé grâce à un apport supplémentaire d'hydrogène |
| Durée de la mission | Souvent limité par la capacité de la batterie | Particulièrement adapté aux missions de longue durée |
| Temps d'arrêt pour le ravitaillement / la recharge | Nécessite un temps de recharge | La source d'hydrogène peut être remplacée ou réapprovisionnée |
| Sortie acoustique | Très faible | Très faible, à condition que le système soit correctement conçu |
| Émissions locales | Zéro pendant le fonctionnement | L'eau et la chaleur en tant que produits électrochimiques |
| Logistique | Transport et recharge des batteries | Logistique du stockage de l'hydrogène |
| Performances à basse température | Nécessite une gestion thermique de la batterie | Nécessite une gestion de la libération d'hydrogène et de la température des piles à combustible |
| Densité énergétique au niveau du système | Cela dépend de la composition chimique de la batterie et de la conception du système | Cela dépend du matériau de stockage et de la conception globale du système |
| Idéal pour | Charges de courte à moyenne durée | Applications nécessitant une autonomie prolongée et un ravitaillement |
Les performances réelles de l'un ou l'autre de ces systèmes dépendent fortement de leur conception au niveau du système.
Par exemple, une batterie peut constituer le meilleur choix pour des applications de courte durée et à forte puissance, lorsque l'on dispose facilement d'une source de recharge électrique. Un système à pile à combustible à hydrogène peut s'avérer plus intéressant lorsque longue autonomie, temps de ravitaillement, masse de stockage d'énergie et fonctionnement hors réseau sont devenues des exigences primordiales.
Le choix approprié dépend en fin de compte du profil complet de la mission plutôt que d'un seul indicateur de densité énergétique ou de puissance.
Stockage d'hydrogène à l'état solide pour les drones
Les drones constituent l'un des domaines d'application où la différence entre les batteries et les piles à combustible à hydrogène revêt une importance particulière.
Un drone classique alimenté par batterie doit disposer d'une capacité de batterie suffisante pour toute la durée de la mission.
À mesure que la durée du vol augmente, la masse supplémentaire des batteries peut réduire la charge utile ou entraîner un besoin énergétique supplémentaire.
Un système à pile à combustible à hydrogène adopte une approche différente.
Au lieu de stocker toute l'énergie directement sous forme d'énergie électrique, le système stocke de l'hydrogène et le transforme en continu en électricité pendant son fonctionnement.
Cette architecture peut s'avérer utile pour les missions nécessitant :
- Autonomie de vol prolongée
- Faible niveau sonore
- Ravitaillement rapide
- Dépendance réduite vis-à-vis des cycles de recharge longs
- Logistique énergétique mobile
- Exploitation dans des environnements isolés
Pour les applications liées aux drones, cependant, la masse totale du système reste un facteur déterminant.
Une comparaison pertinente devrait donc prendre en compte l'ensemble du système, notamment :
Stockage d'hydrogène + pile à combustible + gestion thermique + commandes + équipements auxiliaires + combustible
plutôt que de comparer uniquement la pile à combustible ou le matériau de stockage.
Piles à combustible à hydrogène à l'état solide pour l'alimentation électrique portable
Les systèmes d'alimentation portables sont soumis à un ensemble de contraintes différentes.
Une source d'énergie portable peut devoir fonctionner pendant de nombreuses heures tout en restant :
- Léger
- Compact
- Silence
- Fiable
- Facile à transporter
- Adapté aux environnements difficiles
Une pile à combustible à hydrure métallique à l'état solide peut répondre à ces exigences en combinant le stockage de l'hydrogène et la production d'électricité par pile à combustible au sein d'un système compact.
Par exemple, SOLIDHYDRO’s Série HYDRA-M associe un système de stockage d'hydrogène à l'état solide à base d'hydrure métallique à une pile à combustible PEM pour des applications d'alimentation électrique portables et destinées aux drones.
L'architecture du système repose sur le principe consistant à stocker l'hydrogène dans un matériau à l'état solide et à l'acheminer vers la pile à combustible lorsque de l'énergie électrique est nécessaire.
Cette approche s'avère particulièrement pertinente lorsque les bouteilles d'hydrogène à haute pression classiques, les recharges fréquentes des batteries ou les générateurs à combustion entraînent des contraintes logistiques ou opérationnelles.
Stockage d'hydrogène à l'état solide pour les environnements extrêmes
Les systèmes énergétiques utilisés dans des environnements extrêmes doivent pouvoir supporter une puissance supérieure à la puissance nominale.
Les ingénieurs devront peut-être tenir compte des éléments suivants :
- Température
- Vibration
- Humidité
- Poussière
- Exigences en matière de transport
- Maintenance
- Logistique de ravitaillement
- Signature acoustique
- Durée de la mission
Dans ces applications, l'intérêt du stockage de l'hydrogène à l'état solide ne réside pas simplement dans sa capacité à stocker de l'hydrogène.
L'architecture globale du système permet d'associer stockage de l'hydrogène, libération contrôlée et production d'électricité par pile à combustible dans un format compact.
Par exemple, la plateforme HYDRA-M de SOLIDHYDRO est conçue pour des conditions d'exploitation pouvant s'étendre d'environ de -40 °C à +55 °C, selon la configuration.
Les limites d'exploitation réelles, la puissance de sortie et les performances du système doivent toujours être évaluées au regard des spécifications techniques du produit et du profil de mission concernés.
Quels sont les avantages d'une pile à combustible à hydrure métallique ?
A pile à combustible à hydrure métallique associe deux technologies :
Stockage d'hydrogène dans des hydrures métalliques + production d'électricité par pile à combustible PEM
Cette architecture peut présenter plusieurs avantages potentiels.
Fort potentiel de stockage d'énergie
L'hydrogène contient une grande quantité d'énergie par unité de masse.
Associé à une pile à combustible, l'hydrogène peut constituer une source d'énergie à haute densité énergétique pour les applications où l'autonomie et la masse du système sont des critères importants.
Le ravitaillement en carburant au lieu de la recharge classique des batteries
Un système à pile à combustible peut être rechargé en reconstituant son stock d'hydrogène.
Cela peut s'avérer avantageux pour les applications où il est important de réduire au minimum les temps d'arrêt.
Faible niveau sonore
Les piles à combustible PEM fonctionnent selon un principe électrochimique plutôt que par combustion interne.
Grâce à une conception technique adaptée, ils peuvent fonctionner à des niveaux sonores très faibles.
Zéro émission de combustion
Une pile à combustible à hydrogène de type PEM ne brûle pas l'hydrogène.
Sa réaction électrochimique produit de l'électricité, de l'eau et de la chaleur.
Cela rend les piles à combustible à hydrogène particulièrement intéressantes pour les applications dans lesquelles les émissions liées à la combustion locale sont indésirables.
Stockage de l'hydrogène à l'état solide et intégration dans les piles à combustible
L'intérêt principal d'une pile à combustible à hydrure métallique ne réside pas simplement dans le stockage de l'hydrogène ou dans la production d'électricité par la pile à combustible, mais dans l'intégration, au sein d'un système d'alimentation complet, du stockage de l'hydrogène à l'état solide, de la libération contrôlée de l'hydrogène, de la conversion par la pile à combustible et de la gestion de l'énergie.
Quelles sont les limites ?
Les systèmes à hydrogène à l'état solide ne constituent pas une alternative universelle aux batteries.
Il faut également tenir compte de certains défis techniques.
Gestion thermique
La libération d'hydrogène par les hydrures métalliques dépend de la température.
Le système nécessite donc une architecture de gestion thermique efficace pour fournir de l'hydrogène au débit requis.
Infrastructure d'approvisionnement en hydrogène
L'hydrogène doit être produit, fourni ou réapprovisionné.
Les avantages concrets de ce système dépendent donc des infrastructures logistiques disponibles pour l'hydrogène.
Complexité du système
Un système d'alimentation à pile à combustible complet comprend davantage de composants qu'un simple bloc-batterie.
Selon l'application, le système peut comprendre :
- Stockage de l'hydrogène
- Pile à combustible
- Vannes
- Capteurs
- Gestion thermique
- Alimentation en air
- Contrôleurs
- Électronique de puissance
L'optimisation au niveau du système est donc essentielle.
Coût initial
Les systèmes à pile à combustible et les matériaux de stockage de l'hydrogène peuvent présenter des coûts initiaux plus élevés que les systèmes à batterie classiques.
Une comparaison économique correcte devrait donc tenir compte coût total de possession, notamment le carburant, l'entretien, les infrastructures de recharge, les cycles de remplacement et les temps d'arrêt liés aux missions.
Une batterie à hydrogène à l'état solide est-elle plus performante qu'une batterie au lithium ?
Il n'y a pas de réponse universelle.
Le choix dépend du profil de la mission.
Optez pour des batteries lithium-ion dans les cas suivants :
- La mission est relativement courte
- La recharge électrique est facilement accessible
- Il est important que les coûts initiaux soient faibles
- Une puissance de crête élevée est nécessaire
- Le système peut supporter la masse de la batterie
Envisagez l'utilisation de piles à combustible à hydrogène à l'état solide dans les cas suivants :
- Une longue durée de fonctionnement est importante
- Le ravitaillement rapide est un atout précieux
- La masse de la batterie devient un facteur limitant
- Un faible niveau sonore est requis
- Le fonctionnement s'effectue hors réseau électrique
- Des solutions logistiques pour l'hydrogène sont disponibles
- Cette application nécessite des missions de longue durée
Dans bien des cas, l'avenir ne consistera pas à remplacer entièrement les batteries.
Au contraire, Les systèmes à batterie et à pile à combustible à hydrogène peuvent être choisis en fonction des différentes exigences de la mission.
Applications des batteries à hydrogène à l'état solide
La combinaison du stockage d'hydrogène à l'état solide et de l'alimentation par pile à combustible peut être envisagée pour toute une série d'applications.
drones
Les drones à autonomie prolongée peuvent tirer parti d'une architecture énergétique qui sépare le stockage de l'hydrogène de la production d'électricité.
Alimentation portable
Les systèmes de piles à combustible portables permettent d'alimenter en électricité, en silence, les équipements de terrain sans dépendre entièrement des batteries classiques.
Alimentation électrique à distance et hors réseau
Les piles à combustible à hydrogène peuvent fournir de l'électricité dans des endroits où le réseau électrique n'est pas disponible ou n'est pas fiable.
Robotique
Les robots autonomes à longue autonomie peuvent utiliser des piles à combustible à hydrogène lorsque la durée de fonctionnement est plus importante que les pics de puissance rapides.
Surveillance à distance
Les piles à combustible peuvent fournir une alimentation électrique continue aux capteurs et aux équipements de communication dans des endroits où il n'est pas pratique de remplacer fréquemment les batteries.
Applications tactiques et de défense
Un faible niveau sonore, un stockage d'énergie portable, une autonomie prolongée et une dépendance réduite vis-à-vis des générateurs conventionnels peuvent faire des systèmes à pile à combustible à hydrogène une solution pertinente pour les applications d'alimentation électrique tactiques.
L'avenir des systèmes énergétiques à hydrogène à l'état solide
Le développement du stockage de l'hydrogène à l'état solide s'inscrit dans une évolution plus large vers des architectures alternatives de stockage d'énergie.
Le principal avantage ne réside pas simplement dans le fait que l'hydrogène puisse être stocké dans un matériau solide.
La question la plus importante est de savoir comment stockage de l'hydrogène, conversion par pile à combustible, gestion thermique et électronique de puissance peut être intégré dans un système énergétique complet.
Les améliorations futures pourraient porter sur :
- Capacité de stockage d'hydrogène plus élevée
- Libération plus rapide de l'hydrogène
- Amélioration de la gestion thermique
- Piles à combustible de plus petite taille
- Meilleur rendement du système
- Réduction du poids du système
- Une meilleure durabilité
- Une logistique de l'hydrogène simplifiée
À mesure que ces technologies gagnent en maturité, les systèmes à hydrogène à l'état solide pourraient s'imposer de plus en plus dans des applications où les batteries classiques ou les générateurs à combustion ne peuvent pas offrir la combinaison requise de autonomie, poids, niveau sonore et souplesse d'utilisation.
Foire aux questions
Une batterie à hydrogène à l'état solide est-elle la même chose qu'une batterie à l'état solide ?
Non. A batterie à hydrogène à l'état solide et un véritable batterie à état solide sont des technologies différentes.
Une véritable batterie à état solide utilise un électrolyte solide pour stocker et libérer de l'énergie électrique par voie électrochimique. Un système à hydrogène à état solide stocke généralement l'hydrogène dans un matériau solide, tel qu'un hydrure métallique, et utilise une pile à combustible pour convertir cet hydrogène en électricité.
La principale différence réside donc dans le fait que ce qui est stocké dans le matériau à l'état solide : de l'énergie électrique dans une véritable batterie à l'état solide, ou de l'hydrogène en tant que vecteur d'énergie dans un système à hydrogène à l'état solide.
Qu'est-ce que le stockage de l'hydrogène à l'état solide ?
Le stockage de l'hydrogène à l'état solide consiste à stocker l'hydrogène dans des matériaux solides, tels que les hydrures métalliques, plutôt que de recourir exclusivement à l'hydrogène gazeux comprimé.
L'hydrogène peut ensuite être libéré dans des conditions thermiques et de pression contrôlées, puis acheminé vers une pile à combustible.
Qu'est-ce qu'une pile à combustible à hydrure métallique ?
Un système de pile à combustible à hydrure métallique associe un dispositif de stockage d'hydrogène à base d'hydrure métallique à une pile à combustible, généralement une pile à membrane échangeuse de protons (PEM).
L'hydrure métallique stocke et libère de l'hydrogène, tandis que la pile à combustible transforme cet hydrogène en énergie électrique.
L'hydrogène est-il plus performant que les batteries lithium-ion ?
Pas forcément.
Les batteries lithium-ion restent très performantes pour de nombreuses applications.
Les piles à combustible à hydrogène présentent un intérêt particulier lorsque l'autonomie, la rapidité de ravitaillement, la masse de stockage d'énergie et le fonctionnement hors réseau constituent des facteurs déterminants.
Les systèmes à hydrogène à l'état solide sont-ils sûrs ?
La sécurité dépend de la conception globale du système, du matériau utilisé pour le stockage de l'hydrogène, des conditions d'exploitation, des dispositifs de contrôle et des normes applicables.
Le stockage de l'hydrogène à l'état solide permet d'éviter certains des problèmes liés aux bouteilles d'hydrogène à haute pression, mais il ne dispense pas pour autant de mettre en place des mesures d'ingénierie de sécurité adaptées à l'hydrogène.
Quelle est l'autonomie d'une pile à combustible à hydrogène à état solide ?
L'autonomie dépend de la quantité d'hydrogène stockée, de la puissance délivrée par la pile à combustible, du rendement du système et du profil de charge.
Dans certaines applications, il est possible de concevoir un système correctement dimensionné capable de fonctionner pendant des durées nettement plus longues qu'un système à batterie de taille similaire.
Les piles à combustible à hydrogène à l'état solide peuvent-elles remplacer les batteries dans les drones ?
Dans certaines applications des drones, oui — mais pas dans tous les cas.
Les piles à combustible peuvent s'avérer intéressantes pour les missions de longue durée, tandis que les batteries peuvent rester préférables pour les vols courts, les besoins en puissance de pointe élevés ou les applications disposant d'une infrastructure de recharge pratique.
Les architectures hybrides associant batterie et pile à combustible permettent également de combiner les avantages de ces deux technologies.
L'hydrogène à l'état solide : une approche différente du stockage d'énergie
Le terme batterie à hydrogène à l'état solide peut décrire une nouvelle catégorie de systèmes énergétiques, mais il est important de comprendre la technologie sous-jacente.
Une véritable batterie à électrolyte solide stocke l'énergie électrique à l'aide d'un électrolyte solide.
Un système à hydrogène à l'état solide utilise quant à lui stockage de l'hydrogène à l'état solide, tels que les hydrures métalliques, associés à une pile à combustible pour produire de l'électricité.
Pour les applications où longue autonomie, faible niveau sonore, énergie portable, recharge rapide et fonctionnement dans des environnements isolés sont importants, cette architecture offre une alternative aux systèmes d'alimentation conventionnels fonctionnant à l'aide de batteries ou de moteurs à combustion.
SOLIDHYDRO développe des solutions d'hydrogène à l'état solide et de piles à combustible destinées à des applications allant de Des drones et des sources d'énergie portables pour les systèmes énergétiques hors réseau et à usage intensif.
La plateforme HYDRA-M combine stockage d'hydrogène à l'état solide par hydrure métallique associé à la technologie des piles à combustible PEM pour fournir une solution compacte d'alimentation à l'hydrogène adaptée aux environnements d'exploitation exigeants.
À mesure que les technologies de stockage de l'hydrogène et de piles à combustible continuent d'évoluer, les systèmes à hydrogène à l'état solide sont en passe de devenir une option de plus en plus importante pour les solutions d'alimentation portables et décentralisées de nouvelle génération.
Découvrez la technologie de l'hydrogène à l'état solide pour votre application
Vous recherchez une autonomie accrue, une alimentation silencieuse, un ravitaillement rapide ou un système de stockage d'hydrogène à l'état solide ?
L'équipe d'ingénieurs de SOLIDHYDRO peut vous aider à déterminer l'architecture d'alimentation à l'hydrogène la mieux adaptée à votre application — depuis Piles à combustible à hydrure métallique à l'état solide HYDRA-M aux systèmes de piles à combustible à hydrogène de plus grande taille.
👉 Découvrez HYDRA‑M : une pile à combustible à hydrogène à l’état solide destinée à l’alimentation électrique tactique
👉 Découvrez les solutions Tactical Power Solutions
👉Afficher Solutions de piles à combustible à hydrogène →
