{"id":59053,"date":"2023-12-18T14:51:04","date_gmt":"2023-12-18T13:51:04","guid":{"rendered":"https:\/\/www.comau.com\/?p=59053"},"modified":"2023-12-18T15:07:09","modified_gmt":"2023-12-18T14:07:09","slug":"definir-le-cadre-dune-automatisation-energetique-neutre-en-carbone","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.comau.com\/fr\/2023\/12\/18\/definir-le-cadre-dune-automatisation-energetique-neutre-en-carbone\/","title":{"rendered":"D\u00e9finir le cadre d\u2019une automatisation \u00e9nerg\u00e9tique neutre en carbone\u00a0"},"content":{"rendered":"\n

L\u2019hydrog\u00e8ne, vecteur d\u2019\u00e9nergie fiable et tr\u00e8s efficient, b\u00e9n\u00e9ficie d\u2019une position id\u00e9ale pour promouvoir l\u2019adoption des \u00e9nergies renouvelables dans le monde entier et contribuer \u00e0 r\u00e9pondre \u00e0 diff\u00e9rents d\u00e9fis \u00e9nerg\u00e9tiques majeurs. <\/strong>Cette source d\u2019\u00e9nergie s\u00fbre et z\u00e9ro \u00e9mission peut alimenter les v\u00e9hicules particuliers, les minibus, les autobus de transport urbain et interurbain, les camions, les locomotives, les chariots \u00e9l\u00e9vateurs, les caravanes et convenir \u00e0 bien d\u2019autres applications. Les technologies des piles \u00e0 hydrog\u00e8ne peuvent aussi s\u2019appliquer \u00e0 la production d\u2019\u00e9lectricit\u00e9 d\u00e9centralis\u00e9e et \u00e0 la cog\u00e9n\u00e9ration, ainsi qu\u2019\u00e0 la navigation, \u00e0 l\u2019aviation et \u00e0 des secteurs autres que celui de l\u2019automobile.<\/p>\n\n\n\n

L\u2019hydrog\u00e8ne constitue non seulement une solution rentable de stockage et de transport de l\u2019\u00e9nergie, mais aussi un moyen efficace de r\u00e9duire les \u00e9missions de carbone dans des domaines comme le transport longue distance, les produits chimiques, le fer et l\u2019acier, pour lesquels il n\u2019existe pas, \u00e0 l\u2019heure actuelle, d\u2019autres solutions de mati\u00e8res premi\u00e8res propres. <\/p>\n\n\n\n

Cependant, l\u2019assemblage et la production d\u2019\u00e9lectrolyseurs et de piles \u00e0 combustible sont en g\u00e9n\u00e9ral des processus lents, co\u00fbteux et gourmands en main-d\u2019\u0153uvre. Du point de vue technique, les \u00e9lectrolyseurs permettent de produire de l\u2019hydrog\u00e8ne propre destin\u00e9 \u00e0 des applications dans les secteurs de la mobilit\u00e9, mais aussi dans d\u2019autres secteurs, alors que les piles \u00e0 combustible produisent de l\u2019\u00e9lectricit\u00e9 \u00e0 partir d\u2019hydrog\u00e8ne et seront essentiellement utilis\u00e9es pour la mobilit\u00e9. Afin de favoriser la production et la commercialisation de ces technologies \u00e0 plus grande \u00e9chelle, Comau s\u2019efforce d\u2019industrialiser la fabrication et de fournir un \u00e9ventail de solutions permettant d\u2019automatiser les principales \u00e9tapes de production, notamment la pr\u00e9paration des cellules, l\u2019empilage, la compression, le soudage, les tests d\u2019\u00e9tanch\u00e9it\u00e9<\/strong>, etc. Les fournisseurs d\u2019\u00e9nergie pourront ainsi augmenter leurs volumes de production tout en am\u00e9liorant la qualit\u00e9 du processus de haute pr\u00e9cision. De m\u00eame, les co\u00fbts de production pourraient diminuer de 20\u00a0%, selon des estimations internes.\u00a0<\/p>\n\n\n\n

Cette automatisation rev\u00eat une importance capitale, pour diff\u00e9rentes raisons, et ce malgr\u00e9 le volume relativement faible des piles \u00e0 combustible par rapport aux batteries (des projections internes montrent que la demande mondiale devrait atteindre 200 000 piles \u00e0 combustible en 2026, alors qu\u2019une nouvelle gigafactory en Allemagne – pour ne citer qu\u2019un exemple concret – peut produire des blocs de batteries pour plus de 500 000 v\u00e9hicules par an). La premi\u00e8re de ces raisons tient \u00e0 l\u2019architecture d\u2019une pile \u00e0 combustible. Le noyau, appel\u00e9 stack ou empilement de pile \u00e0 combustible, est constitu\u00e9 de centaines d\u2019\u00e9l\u00e9ments r\u00e9p\u00e9t\u00e9s (de 100 \u00e0 300 cellules par stack), les cellules elles-m\u00eames \u00e9tant compos\u00e9es de plusieurs couches, de 2 \u00e0 4 par cellule, conform\u00e9ment \u00e0 l\u2019exp\u00e9rience acquise \u00e0 ce jour. Cette r\u00e9p\u00e9tition est un facteur d\u00e9terminant de l\u2019automatisation, car elle permet d\u2019obtenir des temps de cycle de 1 \u00e0 10 secondes par couche (selon le produit et la productivit\u00e9 du site) au cours desquels chaque couche est pr\u00e9lev\u00e9e, contr\u00f4l\u00e9e sur le plan de la qualit\u00e9 et plac\u00e9e correctement dans la pile. <\/p>\n\n\n\n

Autre raison pour laquelle l\u2019automatisation peut contribuer \u00e0 am\u00e9liorer la fabrication des piles \u00e0 combustible : les niveaux \u00e9lev\u00e9s de pr\u00e9cision et de qualit\u00e9 requis pendant le processus d\u2019assemblage. <\/strong>En premier lieu, il faut aligner chaque cellule avec une marge de tol\u00e9rance de 0,1\u00a0mm et contr\u00f4ler la qualit\u00e9 de chaque composant et de chaque couche afin de d\u00e9tecter les d\u00e9fauts de surface et de g\u00e9om\u00e9trie. La plupart des fabricants exigent une tra\u00e7abilit\u00e9 compl\u00e8te du processus et, tant que la pile n\u2019a pas \u00e9t\u00e9 scell\u00e9e, les normes de salle blanche s\u2019appliquent \u00e0 de nombreuses piles \u00e0 combustible. De plus, les proc\u00e9dures d\u2019essai correspondantes sont relativement pouss\u00e9es dans la mesure o\u00f9 elles doivent englober \u00e0 la fois les fuites et les fonctions \u00e9lectriques, certains des essais de fuite \u00e9tant effectu\u00e9s \u00e0 des vitesses \u00e9lev\u00e9es.\u00a0\u00a0<\/p>\n\n\n\n

Toutefois, l\u2019automatisation ne se limite pas \u00e0 la robotisation du processus d\u2019assemblage.  La num\u00e9risation joue aussi un r\u00f4le primordial, car le stockage des informations \u00e0 chaque \u00e9tape du processus (contr\u00f4les de qualit\u00e9, inspections visuelles, param\u00e8tres sur le terrain) s\u2019av\u00e8re essentiel pour cr\u00e9er une base de donn\u00e9es en vue d\u2019une analyse d\u00e9taill\u00e9e. Les fabricants peuvent ainsi disposer des informations dont ils ont besoin pour affiner la dynamique, am\u00e9liorer le produit et, si possible, mettre au point un processus d’assemblage plus intelligent, plus efficace et moins complexe. <\/p>\n\n\n\n

Les \u00e9lectrolyseurs pr\u00e9sentent des probl\u00e8mes et des possibilit\u00e9s similaires et, dans de nombreux cas, le processus d\u2019assemblage ressemble beaucoup \u00e0 celui des piles \u00e0 combustible. Le temps de cycle est moins exigeant car les volumes sont nettement inf\u00e9rieurs (des estimations internes pr\u00e9voient qu\u2019en 2026 la production mondiale d\u2019\u00e9lectrolyseurs sera 10 fois inf\u00e9rieure \u00e0 celle des piles \u00e0 combustible), mais les dimensions, le poids et le nombre de couches par cellule sont bien plus \u00e9lev\u00e9s. Ainsi, un \u00e9lectrolyseur alcalin peut peser plus de 40 tonnes et ses cellules, qui comprennent davantage de couches que les piles \u00e0 combustible, peuvent mesurer 1,5 m\u00e8tre de diam\u00e8tre.  <\/p>\n\n\n\n

L\u2019automatisation \u00e9tant relativement nouvelle dans ce secteur, les fabricants doivent relever de nombreux d\u00e9fis, comme la manipulation et l\u2019alignement pr\u00e9cis de composants souples (joints, membranes, tissus et mailles m\u00e9talliques) \u00e0 des vitesses \u00e9lev\u00e9es. Pour r\u00e9pondre \u00e0 ces d\u00e9fis, Comau a lanc\u00e9 plusieurs tests en laboratoire et entam\u00e9 des partenariats avec des clients sur le terrain. Afin de concevoir ses propres solutions d\u00e9di\u00e9es, l\u2019entreprise exploite aussi bon nombre de comp\u00e9tences et d\u2019aptitudes acquises lors de la fourniture de lignes d\u2019assemblage de caisses en blanc, de modules de batteries et de packs de batteries, ainsi que des technologies sp\u00e9cifiques comme le soudage par r\u00e9sistance et laser, l\u2019inspection visuelle, les tests d\u2019\u00e9tanch\u00e9it\u00e9 et l\u2019assemblage \u00e0 grande vitesse.\u00a0<\/strong><\/p>\n\n\n\n

Selon l\u2019Agence europ\u00e9enne pour l\u2019environnement, le secteur des transports est \u00e0 l\u2019origine de plus d\u2019un quart des \u00e9missions totales de CO2 en Europe. L\u2019adoption de v\u00e9hicules \u00e0 haut rendement \u00e9nerg\u00e9tique aliment\u00e9s par des sources renouvelables est un moyen concret de r\u00e9duire les \u00e9missions de gaz \u00e0 effet de serre et de se rapprocher de l\u2019objectif fix\u00e9 par l\u2019UE en mati\u00e8re de d\u00e9carbonisation totale de la mobilit\u00e9. Cet objectif exige des comp\u00e9tences de plus en plus pointues et une innovation technologique constante de la part des op\u00e9rateurs industriels qui interviennent dans la cha\u00eene de valeur de l\u2019hydrog\u00e8ne. De plus, m\u00eame si l\u2019on peut affirmer que l\u2019automatisation d\u2019un processus de fabrication traditionnellement manuel est l\u2019un des plus grands d\u00e9fis de l\u2019approvisionnement en hydrog\u00e8ne propre, la gestion attentive du cycle de vie complet du processus industriel, de l\u2019ing\u00e9nierie conceptuelle \u00e0 la fabrication et aux services de soutien, est tout aussi importante. En l\u2019occurrence, par exemple, l\u2019approche de Comau en ce qui concerne l\u2019ing\u00e9nierie simultan\u00e9e joue un r\u00f4le essentiel car elle permet d\u2019aider ses clients \u00e0 concevoir leurs produits de sorte qu\u2019il soit plus facile et rentable de les assembler en mode automatis\u00e9.<\/strong><\/p>\n\n\n\n

En d\u00e9but d\u2019ann\u00e9e, Comau a remport\u00e9 son premier projet dans ce domaine en Chine, aupr\u00e8s de Shanghai Hydrogen Propulsion Technology (SHPT)<\/strong>, filiale de SAIC Motor, portant sur la fourniture d\u2019une ligne de production avanc\u00e9e pour une pile \u00e0 combustible \u00e0 hydrog\u00e8ne P4. Cette solution innovante, dot\u00e9e d\u2019une technologie propri\u00e9taire d\u2019empilement multi-axes \u00e0 grande vitesse et de haute pr\u00e9cision, effectue simultan\u00e9ment une s\u00e9rie d\u2019op\u00e9rations d\u2019empilement de pi\u00e8ces polaires pour g\u00e9rer la prise en charge, la lecture de codes, le positionnement secondaire et le chargement de la coque en 4 secondes. <\/strong>De m\u00eame, l\u2019entreprise a r\u00e9cemment mis en \u0153uvre un projet dans la r\u00e9gion EMEA, qui consiste \u00e0 assembler des piles \u00e0 combustible pour les v\u00e9hicules l\u00e9gers et utilitaires.<\/strong> Dans d\u2019autres r\u00e9gions, elle a \u00e9tabli des partenariats avec d\u2019importants fabricants de diff\u00e9rents secteurs pour accompagner leurs plans de d\u00e9veloppement et d\u2019industrialisation de produits via des services technologiques et de conseil.\u00a0<\/p>\n\n\n\n

Selon des estimations internes, Comau pr\u00e9voit une croissance exponentielle du march\u00e9, qui passera de quelques milliers de piles \u00e0 combustible install\u00e9es en 2020 \u00e0 1,2 million en 2030, soit l\u2019\u00e9quivalent de plus de 100 GW d\u2019\u00e9nergie hydrog\u00e8ne.<\/p>\n\n\n\n

Deux conditions doivent \u00eatre r\u00e9unies pour r\u00e9pondre \u00e0 une telle demande : il faut accro\u00eetre le nombre de fabricants et r\u00e9duire les temps de cycle. En effet, certains fabricants parmi les plus r\u00e9put\u00e9s au monde pr\u00e9voient d\u00e9j\u00e0 de multiplier par dix leur productivit\u00e9 \u00e0 long terme, passant ainsi d\u2019environ 2 secondes par cellule actuellement \u00e0 0,2 seconde par cellule \u00e0 l\u2019avenir. Pour y parvenir, toutefois, l\u2019automatisation devra \u00e9voluer de mani\u00e8re significative. L\u2019\u00e9tat actuel de la technique en mati\u00e8re de construction d\u2019empilements se caract\u00e9rise par des robots \u00e0 grande vitesse et \u00e0 faible charge utile mais, d\u2019ici cinq ans environ, le march\u00e9 va \u00e9voluer vers des processus acc\u00e9l\u00e9r\u00e9s et les premi\u00e8res machines \u00e0 empilement (semblables aux \u00e9quipements roll-to-roll utilis\u00e9s dans les secteurs de l\u2019emballage, de l\u2019\u00e9lectronique et de la fabrication de batteries li-ion). Dans tous les cas, l\u2019objectif est le m\u00eame. Acc\u00e9l\u00e9rer la production d\u2019une \u00e9nergie fiable et z\u00e9ro \u00e9mission, ainsi que r\u00e9duire le co\u00fbt de fabrication des piles \u00e0 combustible et des \u00e9lectrolyseurs.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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