Systèmes tactiques à pile à combustible à hydrogène pour l'alimentation électrique portable et sur le terrain

SOLIDHYDRO développe systèmes tactiques à pile à combustible à hydrogène pour les équipements portables, la surveillance, les communications, les opérations sur le terrain à distance et d'autres applications nécessitant une alimentation électrique fiable et de longue durée.

Notre plateforme de puissance tactique combine stockage d'hydrogène à l'état solide dans des hydrures métalliques et pile à combustible au méthanol de type « reformé » (RMFC) technologies. Les systèmes HYDRA-M et HYDRA-R proposent des approches différentes en matière d'alimentation électrique tactique, en fonction de la durée de la mission, de la logistique de ravitaillement en carburant, de l'environnement opérationnel et des exigences de déploiement.
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Le défi de l'énergie tactique à l'hydrogène : poids, signatures et logistique

Poids, signature acoustique et logistique des carburants constituent des enjeux essentiels pour les systèmes d'alimentation tactiques. SOLIDHYDRO répond à ces exigences grâce à des technologies de stockage d'hydrogène à l'état solide et de reformage du méthanol, conçues pour assurer une alimentation portable et de longue durée sur le terrain.

Poids et mobilité

Les systèmes d'alimentation tactiques portables doivent trouver un équilibre entre la puissance électrique délivrée et le poids total du système. La réduction de la quantité de carburant et d'équipement transportée par les opérateurs peut améliorer la mobilité lors d'opérations sur le terrain de longue durée.

Pour une approche pratique de l'estimation des besoins en puissance des appareils électroniques portés par les soldats et des équipements portables, consultez notre Guide de dimensionnement des alimentations portables de 60 W.

Signatures acoustiques et thermiques

Les générateurs classiques peuvent dégager des signatures acoustiques et thermiques importantes lorsqu'ils fonctionnent. Dans le cadre de missions de surveillance et d'interventions sur le terrain, une source d'énergie à faible signature peut contribuer à réduire l'impact opérationnel de la production d'électricité.

Ravitaillement en carburant et temps d'arrêt opérationnel

La durée prolongée de recharge des batteries et la logistique complexe liée au ravitaillement en carburant peuvent limiter le déploiement sur le terrain. Les systèmes tactiques à pile à combustible assurent une production électrique continue tout en permettant de réapprovisionner la source d'énergie selon l'architecture de ravitaillement choisie.

HYDRA-M : pile à combustible à hydrure métallique à l'état solide

Densité énergétique de l'hydrogène comme combustible ≥ 1 200 Wh/kg

L'hydrogène peut offrir une densité énergétique pouvant atteindre 1 200 Wh/kg, ce qui permet une autonomie prolongée des appareils portables grâce à une source d'énergie compacte.

Stockage d'hydrogène à l'état solide à pression proche de la pression ambiante

L'hydrogène est stocké dans un hydrure métallique solide à une pression proche de la pression ambiante, ce qui rend superflues les bouteilles d'hydrogène à haute pression classiques.

Non éligible au titre de la DG Transport

En fonction de la configuration de transport et de la réglementation en vigueur, le carburant à hydrure métallique HYDRA-M peut être considéré comme une marchandise non dangereuse, ce qui simplifie la logistique par rapport à certains envois de carburants et de batteries soumis à une réglementation spécifique.

Silent Watch Hydrogen Power : ≤ 45 dB

Avec un niveau sonore inférieur ou égal à 45 dB dans les conditions de fonctionnement spécifiées, l'HYDRA-M est conçu pour les applications où un faible niveau sonore est essentiel, notamment les opérations de surveillance et de veille silencieuse.

Démarrage à froid à -40 °C

Conçu pour fonctionner à des températures comprises entre environ -40 °C et +55 °C, le HYDRA-M est adapté aux applications sur le terrain dans des conditions climatiques rigoureuses et des environnements extrêmes.

📌Idéal pour : batterie Tactical Fuel pour l'alimentation électrique des appareils portables et sur le terrain

HYDRA-M propose une solution de batterie tactique portable alimentée au carburant, destinée aux équipements portatifs, aux systèmes de surveillance, aux équipements de communication et aux applications d'alimentation au sol des drones nécessitant une autonomie prolongée et un remplacement rapide des cartouches.

En savoir plus sur HYDRA‑M

HYDRA-R : pile à combustible au méthanol de nouvelle génération pour l'alimentation électrique tactique

Idéal pour : Police des frontières | Surveillance de routine | Déploiements à coûts maîtrisés | Surveillance de longue durée

Découvrez la pile à combustible au méthanol reformé HYDRA-R

Considérations relatives au coût du carburant

Le méthanol peut constituer une solution pratique de carburant liquide pour les déploiements de longue durée où le coût est un facteur déterminant. Le coût réel du carburant dépend du prix de celui-ci, du rendement du système, des conditions d'exploitation et des exigences de la mission.

Au-delà de la DMFC

HYDRA-R produit de l'hydrogène à partir de méthanol grâce à un procédé de reformage intégré, avant de l'acheminer vers la pile à combustible. Cette architecture se distingue des systèmes à pile à combustible à méthanol direct et est conçue pour un fonctionnement de longue durée.

Déployable à l'échelle mondiale

Le méthanol est disponible via des réseaux mondiaux bien établis d'approvisionnement en carburant, ce qui peut simplifier la logistique du ravitaillement pour les déploiements où l'utilisation de méthanol liquide est envisageable

Alimentation tactique autonome 24 h/24, 7 j/7

HYDRA-R est conçu pour les applications de surveillance de longue durée et de télésurveillance où une exploitation prolongée et une intervention réduite de l'opérateur sont essentielles.

Deux architectures de piles à combustible à hydrogène à usage tactique

Bien que ces deux systèmes produisent tous deux de l'électricité grâce à une architecture de pile à combustible à membrane échangeuse de protons (PEM), ils utilisent des méthodes différentes pour l'approvisionnement en hydrogène.

HYDRA-M : Stockage d'hydrogène à l'état solide

HYDRA-M stocke l'hydrogène dans un matériau à l'état solide à base d'hydrure métallique et libère cet hydrogène dans des conditions contrôlées pour alimenter la pile à combustible PEM.

Voie énergétique :

Hydrure métallique à l'état solide → Libération d'hydrogène → Pile à combustible PEM → Électricité

Cette architecture est particulièrement adaptée aux applications mobiles sur le terrain, où le stockage d'hydrogène à l'état solide, le remplacement rapide du combustible et un faible niveau sonore sont des critères importants.

HYDRA-R : Reformage au méthanol

HYDRA-R stocke le méthanol sous forme de vecteur énergétique liquide et produit de l'hydrogène grâce à un processus de reformage intégré avant que l'hydrogène n'alimente la pile à combustible.

Voie énergétique :

Méthanol → Reformage → Hydrogène → Pile à combustible HT-PEM → Électricité

Cette architecture est particulièrement adaptée aux applications de longue durée pour lesquelles la logistique des carburants liquides et la disponibilité du méthanol sont viables.

La différence entre ces deux architectures a des répercussions sur le stockage du carburant, son transport, le ravitaillement, le rendement du système, la maintenance et l'exploitation à long terme.

Pour une comparaison technique détaillée, voir

Pile à combustible au méthanol ou à l'hydrogène : comparaison des puissances tactiques

HYDRA-M vs HYDRA-R : éléments clés à prendre en compte pour la mission

Considérations relatives à la missionHYDRA-MHYDRA-R
Source d'hydrogène Hydrure métallique à l'état solide Reformage au méthanol
Logistique des combustibles primaires Carburant à hydrogène à l'état solide Méthanol liquide
Stockage de l'hydrogène Stockage à l'état solide à pression proche de la pression ambiante Généré à la demande
Déploiement type Alimentation électrique portable et sur site Alimentation à distance de longue durée
Remplacement du carburant Remplacement rapide de la cartouche Recharge de méthanol liquide
Élément clé à prendre en compte Portabilité, faible niveau sonore et stockage à semi-conducteurs Logistique des carburants liquides et fonctionnement autonome prolongé

Le choix de l'architecture appropriée dépend de la durée de la mission, des besoins en énergie, de la disponibilité en carburant, de l'environnement d'exploitation et des contraintes logistiques.

Pour une comparaison détaillée de la densité énergétique, de la logistique des carburants, du rendement, des signatures acoustiques et thermiques, de l'autonomie et d'autres facteurs techniques, voir Pile à combustible au méthanol ou à l'hydrogène : comparaison des puissances tactiques.

Batterie tactique pour l'alimentation électrique des appareils portables et sur le terrain

A batterie de carburant tactique utilise un système de production d'électricité par pile à combustible alimenté par une source d'énergie renouvelable afin de fournir une alimentation électrique continue aux équipements portables et de terrain.

HYDRA-M propose une solution tactique de batteries à combustible destinée aux équipements portables, aux systèmes de surveillance, aux systèmes de communication et aux applications d'alimentation au sol des drones nécessitant une autonomie prolongée et un remplacement rapide du combustible.

Contrairement à un système fonctionnant uniquement à batterie, une pile à combustible peut continuer à produire de l'électricité tant qu'elle est alimentée en combustible.

Pour une comparaison détaillée des technologies de batteries tactiques à hydrure métallique à l'état solide et à base de méthanol, voir Batterie tactique de carburant.

Applications tactiques des piles à combustible à hydrogène

Alimentation tactique portable

Les piles à combustible à hydrogène tactiques peuvent fournir une alimentation électrique continue aux appareils électroniques portables, aux équipements de communication, aux capteurs et à d'autres équipements de terrain.

HYDRA-M est conçu pour les applications où la portabilité, le remplacement rapide du carburant et un faible niveau sonore sont des critères importants.

Surveillance et veille silencieuse

Les systèmes de surveillance à distance peuvent nécessiter une alimentation électrique continue tout en réduisant au minimum la signature acoustique associée aux générateurs à combustion classiques.

Les systèmes à pile à combustible peuvent constituer une source d'énergie à faible niveau sonore pour certaines applications de surveillance et de contrôle.

Communications à distance

Les équipements de communication sur le terrain peuvent nécessiter une alimentation électrique fiable pour les déploiements de longue durée.

Une pile à combustible tactique peut servir de source d'énergie continue tout en réduisant la dépendance vis-à-vis d'importantes réserves de batteries.

Surveillance à distance et infrastructure

Les capteurs à distance et les systèmes de surveillance peuvent être amenés à fonctionner pendant de longues périodes avec un accès limité pour la maintenance ou le ravitaillement.

HYDRA-R permet une surveillance à distance de longue durée lorsque la logistique liée au méthanol liquide est viable, tandis qu'HYDRA-M offre une solution à hydrogène solide pour les déploiements portables.

Intervention d'urgence

L'énergie produite par les piles à combustible peut alimenter les équipements d'intervention d'urgence, les systèmes de communication temporaires et les opérations sur le terrain en milieu isolé, là où une alimentation électrique portable et fiable est nécessaire.

Alimentation au sol des drones

La technologie des piles à combustible peut soutenir les opérations des drones aussi bien par le biais de systèmes de propulsion embarqués que de systèmes d'alimentation au sol, en fonction de l'architecture du système.

L'HYDRA-M 120W est conçu pour l'alimentation au sol et la recharge au sol des drones, et non pour la propulsion à bord de ceux-ci.

Pour la propulsion à l'hydrogène des drones, voir Solutions de piles à combustible à hydrogène pour drones.

Comparaison des technologies de piles à combustible à hydrogène à usage tactique

FonctionnalitéHYDRA‑M HYDRA-RGénérateur dieselBatterie Li-Ion
Voie énergétique primaire Hydrogène à l'état solide + PEMFC Réformage au méthanol + HT-PEMFC Combustion Stockage électrochimique
Puissance nominale 60 W / 120 W 60 W En fonction de l'application En fonction de l'application
Stockage de l'hydrogène Hydrure métallique solide Généré à la demande — —
Remplacement du carburant Remplacement rapide de la cartouche Recharge de méthanol liquide Ravitaillement en carburant Recharge
Sortie acoustique ≤ 45 dB dans les conditions spécifiées Architecture de pile à combustible à faible puissance Généralement plus élevé Presque silencieux
Déploiement portable Oui Oui En fonction de l'application Oui

Chaque architecture présente des caractéristiques opérationnelles et logistiques différentes. Le choix du système doit tenir compte de la demande en énergie, de la durée de la mission, de la disponibilité en carburant, des conditions environnementales et des exigences de déploiement.

Consulter la comparaison complète des caractéristiques techniques et du coût total de possession (TCO)

Applications tactiques des piles à combustible par type de mission

DemandePlateforme adaptéeÉléments clés à prendre en compte
Alimentation tactique portable HYDRA-M Stockage de l’hydrogène à l’état solide et remplacement rapide du carburant
Surveillance et communications HYDRA-M ou HYDRA-R Une alimentation électrique fiable et de longue durée sur le terrain
Surveillance à distance HYDRA-M / HYDRA-R Fonctionnement prolongé sans surveillance
Alimentation au sol des drones HYDRA-M Recharge des batteries des drones et assistance sur le terrain
Intervention d'urgence HYDRA-M ou HYDRA-R Alimentation électrique portable ou en continu sur le terrain
Infrastructure à distance HYDRA-R Fonctionnement de longue durée avec un combustible liquide

Intervention d'urgence

Recherche polaire en haute altitude

Surveillance à distance des frontières

Drones aériens et terrestres tactiques

Caractéristiques techniques du système tactique à pile à combustible à hydrogène

Caractéristiques techniquesHYDRA-M 60 W (portable)HYDRA-M 120 W (haute puissance)HYDRA-R 60 W
Technologie Hydrure métallique à l'état solide + PEMFC Hydrure métallique à l'état solide + PEMFC Pile à combustible au méthanol de type « Reformed »
Puissance nominale 60 W ≥ 120 W 60 W
Poids total du système 5,45 kg (carburant compris) Dépend de la configuration Dépend de la configuration
Température de fonctionnement de -40 °C à +55 °C de -40 °C à +55 °C de -40 °C à +55 °C
Remplacement du carburant < 60 s (changement de cartouche) < 60 s (changement de cartouche) 5 à 10 min
Exemple d'application Alimentation portable Alimentation au sol / Recharge des drones Alimentation à distance de longue durée
Source d'hydrogène Hydrure métallique Hydrure métallique Réformage du méthanol

Foire aux questions

Q1 : Quelle est la différence entre HYDRA-M et HYDRA-R ?

 R : Le système HYDRA-M utilise un système de stockage d'hydrogène à base d'hydrures métalliques à l'état solide associé à une pile à combustible PEM, tandis que le système HYDRA-R produit de l'hydrogène à partir de méthanol par un processus de reformage et l'alimente à une pile à combustible PEM à haute température.

Le choix du système approprié dépend de la durée de la mission, de la logistique de ravitaillement, de l'environnement opérationnel et des exigences de déploiement.

 R : HYDRA-R utilise le méthanol comme vecteur énergétique liquide. Lorsque le méthanol est facilement disponible, cela peut simplifier l'approvisionnement en carburant et la logistique liée aux déploiements de longue durée, par rapport aux systèmes nécessitant des approvisionnements spécialisés en hydrogène à l'état solide.

 R : Oui. Les modèles HYDRA-M et HYDRA-R répondent à des besoins tactiques différents en matière d'alimentation électrique. Le modèle HYDRA-M permet d'assurer une alimentation électrique portable sur le terrain, tandis que le modèle HYDRA-R permet une surveillance à distance de plus longue durée lorsque l'approvisionnement en méthanol liquide est envisageable.

 R : Choisissez HYDRA-M pour les missions exigeant une sécurité maximale, un stockage sans pression, une fiabilité à des températures extrêmement basses, et lorsque des chaînes d’approvisionnement spécialisées sont disponibles. Choisissez HYDRA-R pour une solution énergétique économique et déployable à l'échelle mondiale, où la simplicité de la chaîne d'approvisionnement et le coût le plus bas possible du carburant constituent des priorités absolues.

 R : A pile à combustible à hydrure métallique associe le stockage de l'hydrogène dans un matériau à base d'hydrure métallique à une pile à combustible. L'hydrogène est stocké dans le matériau solide et libéré dans des conditions contrôlées avant d'être acheminé vers la pile à combustible PEM afin de produire de l'électricité.

En savoir plus sur le Série HYDRA-M.

 R : A pile à combustible à hydrogène tactique Il s'agit d'un système d'alimentation portable qui utilise l'hydrogène pour produire de l'électricité destinée aux équipements de terrain, aux systèmes de surveillance, aux équipements de communication et à d'autres applications mobiles ou en milieu isolé.

 R : A batterie de carburant tactique Il s'agit d'un système d'alimentation portable fonctionnant à pile à combustible, conçu pour fournir une alimentation électrique continue à partir d'une source de combustible renouvelable.

Contrairement à un système fonctionnant uniquement à batterie, une pile à combustible peut continuer à produire de l'électricité tant qu'elle est alimentée en combustible.

 R : L’HYDRA-M 60W peut offrir jusqu’à environ 27 heures d’autonomie avec une cartouche de carburant de 1,35 kg dans les conditions d’utilisation spécifiées. L’autonomie réelle dépend de la charge électrique, des conditions d’utilisation et de la configuration du système.

R : HYDRA-M stocke l'hydrogène dans un hydrure métallique solide plutôt que dans une bouteille de gaz haute pression classique.

Cette architecture de stockage à pression proche de la pression atmosphérique réduit le recours à des équipements de stockage d'hydrogène à haute pression et permet de simplifier la manipulation et le déploiement sur le terrain.

R : Oui, cela dépend de l'architecture du système.

L'HYDRA-M 120 W est conçu pour Alimentation au sol et recharge au sol des drones, tandis que le modèle HYDRA-G 3,3 kW est conçu pour alimentation et propulsion des drones.

Pour les applications embarquées sur des drones, voir Solutions de piles à combustible à hydrogène pour drones.

 

Systèmes tactiques à pile à combustible à hydrogène pour votre mission

Notre équipe d'ingénieurs peut vous aider à évaluer vos besoins en puissance, la durée de la mission, l'environnement d'exploitation et la logistique de ravitaillement en carburant afin de déterminer la configuration HYDRA-M ou HYDRA-R la mieux adaptée.
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