Grupul Renault Archives

HYVIA, societatea mixtă dintre Grupul Renault și Plug (cunoscut și ca Plug Power), dedicată mobilității pe bază de hidrogen, tocmai a instalat primul său electrolizor în uzina sa din Flins, în regiunea Ile-de-France. Acest electrolizor de 1 MW are o capacitate de producție de 400 kg/zi de hidrogen verde, ceea ce reprezintă echivalentul a 20.000 km de mobilitate comercială pe bază de hidrogen. Acesta va alimenta inițial uzina pentru a testa pilele de combustie ale vehiculelor Renault Master H2-TECH comercializate de HYVIA, precum și stațiile de realimentare cu hidrogen. Acest electrolizor marchează un pas important în desfășurarea ecosistemului unic și complet al HYVIA pentru mobilitatea H2.

Comentând următoarea etapă de dezvoltare a proiectului, David Holderbach, CEO HYVIA, a declarat: În ceea ce privește următoarea etapă de dezvoltare a proiectului, David Holderbach a declarat că „la un an de la inaugurarea fabricii noastre, instalăm primul electrolizor care utilizează tehnologia acționarului nostru Plug, lider mondial în domeniul soluțiilor pe bază de hidrogen. În același timp, Renault Master Van H2-TECH sunt pe drumuri, susținute de expertiza acționarului nostru, Grupul Renault, un jucător important în industria auto, în special în domeniul vehiculelor comerciale. Acest pas ilustrează forța ecosistemului de hidrogen propus de HYVIA.”

„Cu acest prim electrolizor, uzina va produce 400 kg de hidrogen pe zi, ceea ce ne va permite să testăm peste 1.000 de pile de combustie pe an. Aceasta este o provocare industrială și umană majoră, care a fost posibilă datorită forței colaborării noastre cu Plug și Grupul Renault. Ca atare, electrolizorul nostru face parte din dezvoltarea competențelor pe care HYVIA le aduce la Refactoria Grupului Renault din Flins, dedicată economiei circulare”, a adăugat Olivier Cormier, SVP Manufacturing & Supply Chain Director HYVIA.

După instalarea mai multor electrolizoare PEM (Proton Exchange Membrane) în Germania, Franța, Olanda și Portugalia, Plug a livrat primul electrolizor către HYVIA pe 5 aprilie 2023. Cu o putere de 1 MW, electrolizorul va produce 400 kg de hidrogen verde pe zi. În calitate de lider mondial în domeniul soluțiilor pe bază de hidrogen, Plug a implementat, de asemenea, peste 60.000 de sisteme de pile de combustie, a proiectat și construit 185 de stații de realimentare care distribuie peste 70 de tone de hidrogen pe zi.

Electroliza PEM (Proton Exchange Membrane) este o metodă de producere a hidrogenului verde prin electroliza apei (H2O) prin separarea hidrogenului (H2) și a oxigenului (O) cu ajutorul energiei electrice cu emisii reduse de carbon. Cu sediul în Franța, HYVIA a dezvoltat, de la crearea sa în iunie 2021, un ecosistem unic și complet dedicat mobilității pe bază de hidrogen pentru profesioniști. Acesta include o gamă de vehicule utilitare ușoare H2 (o furgonetă, un șasiu cabină și un microbuz), stații de realimentare cu H2, aprovizionare cu H2, precum și soluții de finanțare și întreținere pentru clienții lor.

Principiul V2G, sau vehicle-to-grid, o tehnologie de schimb bidirecțional care va permite în curând vehiculelor Renault să restituie o parte din energia electrică stocată în baterii pentru a optimiza funcționarea rețelei și a compensa caracterul intermitent al energiilor regenerabile.

Pe această temă, și pentru a merge și mai departe, CEA, un actor major în domeniul cercetării, și Grupul Renault, pionier și expert în vehicule electrice, lucrează deja la generațiile viitoare ale acestor tehnologii V2G care vor fi implementate până la sfârșitul deceniului. În acest scop, CEA și Grupul Renault au dezvoltat împreună o nouă arhitectură de convertor electronic de putere direct integrată în încărcătorul vehiculului.

Rezultatul a aproape trei ani de cercetare și obiectul a 11 brevete comune, acest convertor de putere1, dezvoltat din materiale inovatoare și mai compact, va reduce pierderile de energie cu 30%, va îmbunătăți timpul de reîncărcare a vehiculului și va garanta durabilitatea bateriei. Mai mult decât atât, va fi bidirecțional, stocând energia din rețeaua electrică.

Materiale inovatoare

Echipele de cercetare și dezvoltare ale CEA și ale Grupului Renault și-au combinat expertiza în domeniul electronicii de putere la bord, în special în domeniul materialelor semiconductoare cu bandă interzisă largă, fie că este vorba de nitrură de galiu (GaN) sau de carbură de siliciu (SiC).

Ca urmare, noua arhitectură bazată pe materiale semiconductoare cu bandă largă permite reducerea pierderilor de energie cu 30% în timpul conversiei și reducerea încălzirii cu aceeași valoare, facilitând răcirea sistemului de conversie.

Jean-François Salessy, vicepreședinte Advanced Engineering, Grupul Renault, explică: „Acest proiect cu CEA ne-a depășit așteptările, confirmând capacitatea de a obține performanțele așteptate în materie de eficiență și compactitate. El deschide perspective puternice pentru electronica de putere, care reprezintă o adevărată provocare în vehiculul electric, pentru a utiliza cât mai bine capacitățile bateriilor. Cu o încărcare bidirecțională, vehiculul deservește rețeaua electrică și permite consumatorului final să reducă costurile energetice.”

Reducerea volumului încărcătorului

În plus, activitatea inginerilor de optimizare a componentelor active (semiconductori) și pasive (condensatori și componente inductive înfășurate) a permis o reducere a volumului și a costului încărcătorului. Datorită utilizării materialelor din ferită, dedicate frecvențelor înalte, și a unui proces de injecție a formei numit „Power Injection Molding”, convertorul a devenit mai compact.

„Suntem mândri să sprijinim Grupul Renault în această dezvoltare”, a declarat Sébastien Dauvé, CEO al CEA-Leti. „Am reușit să reunim viziunea de sistem a Grupului Renault privind electrificarea vehiculului și a grupului motopropulsor, precum și competențele echipelor noastre în materie de arhitecturi și componente de convertoare; în final, am implementat o arhitectură adaptată nevoilor și cu o valoare adăugată ridicată.”

Către mai multă performanță

Această nouă arhitectură de convertor oferă o capacitate de încărcare de până la 22 kW în modul trifazat, permițând o încărcare mai rapidă a vehiculului și asigurând în același timp durabilitatea bateriei. De asemenea, aceasta permite încărcătorului să fie bidirecțional, astfel încât energia stocată în baterie să poată fi reintrodusă în rețea sau utilizată pentru a satisface nevoile energetice ale unei case autonome, cu condiția ca aceasta să fie echipată cu un contor bidirecțional. Soluția este compatibilă cu standardele de compatibilitate electromagnetică (EMC) ale rețelelor și ale mașinii. „Utilizarea de materiale inovatoare, cu brevete comune Grupului Renault – CEA pentru încărcător, a făcut posibilă fabricarea transformatorului dedicat, care este o componentă cheie în acest tip de dezvoltare, deoarece permite o reducere a volumului cu performanțe care depășesc stadiul actual al tehnicii”, descrie François Legalland, directorul general al CEA-Liten.