Le système de placement de patches de fibres de Cevotec réduit temps et coûts matériau pour la production de réservoirs d'hydrogène

Source : Cevotec

Cevotec (Munich, Allemagne) présente son système de placement de patches de fibres comme solution pour économiser matériau, coûts et 20 % de temps dans la fabrication de réservoirs de stockage d'hydrogène sous haute pression pour véhicules électriques à pile à combustible (FCEV).

Selon Cevotec, les FCEV à hydrogène offrent un ravitaillement rapide et une autonomie plus longue que les voitures à batterie, tout en conservant les avantages de performance du groupe motopropulseur électrique. Cependant, parmi les défis de cette technologie figurent le nombre élevé de fibres nécessaires pour construire les réservoirs de stockage d'hydrogène, ainsi que le désir d'utiliser des fibres moins chères. La solution de Cevotec est ses systèmes de production série SAMBA, qui ont remporté un JEC Innovation Award en 2018.

« L'enroulement de fibres continues autour du liner est optimal pour la partie cylindrique », explique le Dr Neven Majic, vice-président exécutif de Cevotec. « Mais l'enroulement filamentaire aux calottes signifie du matériau redondant sur la partie cylindrique — ce qui se traduit par un excès de poids et de coût du produit final. »

La solution de Cevotec est d'appliquer des patches de fibre de carbone dans les zones des calottes, en utilisant le même matériau, simplement sous forme de patches. « Les patches sont conçus pour couvrir exactement les zones posant problème dans l'enroulement filamentaire », explique Majic. Avec des renforts de patches sur les calottes du liner en première étape, les liners patchés sont transmis au processus d'enroulement filamentaire, qui a alors besoin de moins de matériau et de temps de production pour les zones des calottes.

Le patchage des calottes est réalisé par les systèmes de production série SAMBA de Cevotec. « La technologie de placement de patches de fibres [FPP] découpe des patches à partir du matériau fibreux et les place individuellement sur des positions calculées par le logiciel CAE ARTIST STUDIO », déclare Majic. Un système FPP peut renforcer des réservoirs pour plusieurs machines d'enroulement, et Cevotec affirme que les fabricants peuvent réaliser au moins 20 % d'économies de matériau et de temps de cycle.

Les domaines d'application du FPP incluent également de nombreux composants dans l'aérospatial et la nouvelle mobilité aérienne urbaine, tous actuellement produits manuellement. L'entreprise a également conceptualisé une gamme de configurations de cellules de production pour adapter le processus de fabrication aux différentes applications.

« L'industrie automobile a investi des milliards dans les véhicules électriques à pile à combustible, mais très peu de voitures sont encore dans nos rues. L'un des plus grands défis est de stocker l'hydrogène dans le véhicule de manière efficace et sûre », déclare Thorsten Groene, PDG de Cevotec. « Il y a une pression de service jusqu'à 700 bar dans les réservoirs, ce qui se traduit par environ 10 kilogrammes de fibre de carbone pour 1 kilogramme de stockage d'hydrogène — un ratio très élevé. »