Moteur à pile à combustible robuste de Ballard

Ballard Power Systems a dévoilé son moteur à pile à combustible de 9e génération, le FCmove-XD, à l'occasion de l'Advanced Clean Transportation (ACT) Expo au Las Vegas Convention Center du 20 au 23 mai.

Moteur à pile à combustible FCmove-XD de Ballard. (Photo : Ballard Power Systems)

« Nous nous concentrons sur le renforcement de la proposition de valeur économique pour les clients du secteur de la mobilité lourde », a déclaré Mircea Gradu, directeur de l'ingénierie chez Ballard. « Avec le lancement de notre neuvième génération de moteur à pile à combustible, le FCmove-XD, nous continuons à repousser les limites et redéfinissons une fois de plus les normes de performance des moteurs à pile à combustible PEM. Notre moteur innovant FCmove-XD offre des améliorations significatives en termes de fiabilité, de durabilité, d'efficacité, de densité de puissance, d'évolutivité, de facilité d'entretien et de coût total de possession. »

L'entreprise a déclaré que le module FCmove-XD offre une densité de puissance volumétrique élevée pour les applications lourdes, avec une densité de puissance volumétrique du moteur de 0,36 kW/L et une densité de puissance gravimétrique de 0,48 kW/kg. Ce moteur à pile à combustible évolutif de 120 kW intègre une sortie régulée CC/CC, permettant à trois modules de fonctionner comme un seul système avec une interface unique, capable de fournir une puissance combinée de 360 kW à zéro émission.

Avec une durée de vie de conception de plus de 30 000 heures de fonctionnement - ou ce que la société a déclaré être plus d'un million de kilomètres de fonctionnement de camion à des cycles de service typiques - Ballard a déclaré avoir développé le moteur FCmove-XD pour offrir une durabilité et un faible coût total de possession.

Grâce à une conception à « architecture ouverte » et à d'autres avancées, le module de pile à combustible compact FCmove-XD permet plusieurs améliorations de performances importantes (par rapport au moteur de la génération précédente de Ballard), notamment :

• Puissance de sortie de 120 kW grâce à notre dernière pile unique haute performance
• Réduction de 33 % du nombre total de pièces, améliorant considérablement la fiabilité et réduisant les coûts
• Rendement maximal du système ultra-élevé à > 60 %, permettant une consommation de carburant améliorée (coût total de possession réduit) et un rejet efficace de la chaleur
• Large plage de températures de fonctionnement, jusqu'à 95°C
• Le contrôleur de puissance intégré intègre un convertisseur CC/CC, un onduleur de compresseur d'air et une unité de distribution d'énergie, ainsi que des commandes logicielles propriétaires, permettant d'améliorer le fonctionnement et l'efficacité du moteur.
• Temps de transition rapides de montée et de descente, avec un mode de veille à chaud innovant permettant une augmentation rapide de la puissance
• Amélioration de la fabricabilité avec une réduction du temps d'assemblage de > 50 %
• Accès plus facile aux pièces pour une maintenance sur le terrain plus rapide et moins coûteuse
• Conformité aux codes et normes de sécurité applicables

« Les exigences de puissance et de performance du marché très segmenté des camions sont particulièrement élevées en raison de la diversité des cas d'utilisation, notamment des taux d'utilisation élevés des véhicules et des exigences de charge utile », a déclaré Silvano Pozzi, vice-président, Gestion des gammes de produits. « L'un des atouts majeurs de notre nouveau FCmove-XD est son évolutivité basée sur la modularité. Nous pouvons offrir à nos clients une intégration efficace de solutions de 120 kW, 240 kW et 360 kW, selon la catégorie du camion, le cas d'utilisation et le cycle de service. »

La société a déclaré que deux moteurs, totalisant 240 kW de puissance, peuvent être installés dans le compartiment moteur d'un camion lourd typique de classe 8.

« Outre nos innovations internes et les améliorations de conception apportées à notre FCmove-XD au cours des trois dernières années, nous avons bénéficié d'une étroite collaboration avec notre chaîne d'approvisionnement en pleine maturité sur la conception de nouveaux composants d'usine et les travaux d'ingénierie non récurrents associés. Nous avons également réalisé d'importants investissements dans certains outils de production », a déclaré M. Pozzi. « Ensemble, ces flux de travail intégrés et parallèles ont permis de créer un leader de sa catégorie, affichant des performances supérieures sur tous les indicateurs clés, avec des coûts d'investissement et d'exploitation nettement inférieurs pour les clients et les utilisateurs finaux. Les premiers échanges avec les clients avant le lancement ont été très stimulants. »

Ballard prévoit de fabriquer le FCmove-XD dans son usine de l'Oregon, permettant ainsi la conformité à la politique « Buy America » à partir de 2025, avec une future fabrication à haut volume prévue à Ballard Rockwall Giga 1, la Gigafactory de 3 gigawatts de Ballard prévue à Rockwall, au Texas.

Les piles à combustible PEM de Ballard sont conçues pour les bus, les camions commerciaux, les trains, les navires et les centrales électriques stationnaires.