Technologie de pile à combustible Linde
Direction l’avenir avec l’hydrogène
Et si on pouvait faire le plein d'un chariot en seulement trois minutes et qu'il ne dégage pas la moindre émission lors de son fonctionnement ? Cela peut ressembler à deux vœux pieux, pourtant il s’agit là des deux principaux avantages de cette technologie d'avenir : la pile à combustible.
Lorsque l’on doit choisir le système énergétique idéal pour ses chariots industriels, outre les exigences d’utilisation, certains aspects comme l’espace requis pour faire le plein ou recharger, les coûts de l'énergie et le respect de l’environnement jouent un rôle important. Dans ce contexte, les systèmes de propulsion alternatifs présentant des avantages par rapport aux solutions traditionnelles telles que les batteries plomb-acide, attirent l'attention.
Cela inclut notamment les batteries au lithium-ion ou encore les piles à combustible. Linde a été le premier constructeur à explorer cette technologie et développe des solutions clé en main depuis l'an 2000. Ainsi, les entreprises de logistique ont la possibilité de profiter dès aujourd’hui de cette technologie d’avenir.
Comment fonctionnent les piles à combustible ?
Les piles à combustible fonctionnent de la même manière que les batteries, c’est-à-dire que l’énergie est produite par réaction chimique. La différence essentielle dans une pile à combustible : l’hydrogène et l’oxygène réagissent pour donner de l’électricité, de la chaleur et de l’eau. Ce processus également appelé « combustion à froid » apporte de nombreux avantages, mais soulève également de nouveaux défis techniques.
Ces défis, Linde a réussi à les relever en s’associant avec des partenaires technologiques et en adaptant ses chariots. Par exemple : la chaleur est évacuée avec un ventilateur, les pics de puissance sont couverts par une une batterie au lithium-ion créant ainsi un sytème hybride, enfin cette batterie se recharge également par le freinage du chariot. Plus rien ne s’oppose donc à une utilisation de cette technologie au quotidien en logistique. Bien au contraire : la technologie présente des propriétés étonnantes qui bouleversent durablement les possibilités d'utilisation des chariots industriels.
Les 8 avantages de la technologie à l'hydrogène
applications idéales
Fonctionnement en continu
Grâce à la suppression du changement de batterie, à la rapidité des recharges et au niveau de performances constant du système, les piles à combustible entraînent un gain d’efficacité pour les utilisations intensives ou en plusieurs équipes. Cette technologie est parfaite pour les environnements de production, ainsi que pour les prestations de logistique intensives, tel que le commerce en ligne.
Industries agroalimentaire et pharmaceutique
Dans l’industrie agroalimentaire, les règles d’hygiène telles que « Hazard Analysis and Critical Control Points » (HACCP) jouent un rôle clé. Dans le secteur pharmaceutique aussi, les règles strictes de la « Good Distribution Practice » (GDP) s’appliquent. Par rapport à une batterie plomb-acide, la pile à combustible présente l’avantage de n’occasionner aucune contamination par des acides ou d’autres produits chimiques.
Industries automobile et de sous-traitance
Dans les industries automobile et de sous-traitance, l’importante rotation des stocks et la pression sur les délais et les coûts imposent le recours à des chariots industriels hautement disponibles et la garantie d’un niveau de performance continu sur l’ensemble des équipes. La pile à combustible répond parfaitement à ces exigences.
Espaces limités
La suppression des salles de charges et des tables à rouleux pour le remplacement de batteries permet de gagner un espace de stockage précieux. De plus, ce système énergétique à faibles émissions permet de conserver un air intérieur sain, même dans les espaces exigus.
Nos réalisations
Une étude menée avec le groupe BMW confirme la rentabilité de cette technologie
Pour développer des chariots industriels dotés de la technologie de pile à combustible, Linde s’est associé à des partenaires solides et expérimentés. C’est ainsi qu’en 2013, sous le nom « H2IntraDrive », un examen complet de la rentabilité et de la faisabilité technique de cette technologie a été lancé en collaboration avec le groupe BMW et l'équipe de flux logistique et de manutention de l’Université technique de Munich.
Dans le cadre de cette étude, des chariots élévateurs à l'hydrogène ont été déployés dans l’atelier de carrosserie de la BMW-i à Leipzig pendant plus de 20 000 heures de fonctionnement. Le résultat : l’entraînement à l’hydrogène que nous avons développé ensemble est d'ores et déjà commercialisable et rentable dans certaines conditions. Globalement cette technologie était convainquante lors de l’utilisation quotidienne en production par le fort taux de disponibilité des chariots et l’utilisation d’hydrogène produit de manière durable. Une autre étude intitulée FFZ70 est en cours depuis 2017.
Test pratique dans l’entrepôt de transbordement de DB Schenker
« E-LOG-BioFleet » est le nom d’un projet collaboratif réunissant Linde, Fronius International, DB Schenker, OMV, HyCentA Research et Joanneum Research. Dans le cadre de ce projet, dix transpalettes dotés d’un entraînement hybride à pile à combustible et la première installation de ravitaillement en hydrogène pour halles d’Europe ont été soumis à un test pratique dans un entrepôt de transbordement de DB Schenker à Hörsching, en Autriche.
Ce projet soutenu par des financements publics a permis d’intégrer pleinement les chariots élévateurs au fonctionnement continu de l’entrepôt après une courte phase d’introduction. Sur ces chariots élévateurs, l’énergie de base est fournie par une pile à combustible, tandis qu’une batterie au lithium-ion couvre les pics de puissance et emmagasine l’énergie du freinage.
Grâce à une stratégie de fonctionnement optimisée et à la récupération de l’énergie de freinage, le système est parvenu à atteindre un niveau de rendement élevé de 53 pour cent. Par ailleurs, sur l’ensemble de la durée de vie, un chariot élévateur ne produit qu’un tiers des gaz à effet de serre qu'émettrait un chariot élévateur similaire doté d'une batterie plomb-acide. L’hydrogène provenait de biogaz reformé.
Conditions préalables et perspectives
L’étude de cas optimaux pour l’hydrogène
En principe, la technologie de la pile à combustible est déjà prête à l’emploi et constitue même le système énergétique idéal pour la plupart des entreprises. Néanmoins, il est essentiel que la solution ad hoc et les investissements qui en découlent soient établis sur mesure pour chaque entreprise. Dans ce contexte, certaines conditions préalables doivent être remplies pour assurer un déploiement rentable et efficace :
- Taille de la flotte : En général, l’étude de cas est rentable à partir de 20 chariots.
- Infrastructure : Le déploiement sera généralement rentable si une infrastructure d’hydrogène est déjà disponible pour le ravitaillement. Si cette infrastructure doit être créée, la rentabilité doit être calculée au cas par cas.
- Subventions : Si des subventions incitant à la création d'une flotte durable alimentée à l’hydrogène existent, cela renforce la solidité de la solution.
Investissement dans une technologie durable
Linde considère la pile à combustible comme une technologie d’avenir novatrice. C’est pourquoi l’entreprise a décidé d’intégrer petit à petit les solutions correspondantes à ses nouveaux produits. Ainsi, ce système énergétique hors du commun se développe peu à peu pour devenir un produit quotidien, qui remplacera les entraînements conventionnels dans de nombreuses entreprises.
