Changement d'échelle pour Elogen, qui installe une ligne mécanisée d'assemblage d'électrolyseurs PEM

Elogen, fabricant français d'électrolyseurs de type PEM, vient d'annoncer l'installation de sa première ligne d'assemblage de stacks sur son site francilien, qui lui permettra d'atteindre une capacité de production de 160 stacks (d'un mégawatt) par an. Une première étape importante pour cette jeune entreprise qui entend faire sortir une gigafactory de terre dès 2025.

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Changement d'échelle pour Elogen, qui installe une ligne mécanisée d'assemblage d'électrolyseurs PEM
Jusqu'à aujourd'hui, les équipes d'Elogen assemblaient le stack de l'électrolyseur PEM manuellement. Une ligne de production a désormais été installée, elle devrait démarrer dans les semaines à venir.

La production de masse d’électrolyseurs, telle est la condition sine qua non au déploiement de la filière hydrogène. Et Elogen (ex-Areva H2gen) s’y attelle ! Fondé en 2014, le fabricant français d’électrolyseurs à membrane échangeuse de protons (PEM) – l’une des deux technologies les plus matures – a annoncé, lundi 24 janvier, avoir franchi une étape clé de la massification de sa production en installant sa première ligne d’assemblage de stacks sur le site des Ulis (Île-de-France).

« Grâce à cette première ligne d’assemblage mécanisée, nous allons augmenter notre capacité de production à 160 stacks chaque année, soit 160 mégawatt (MW) par an, contre une dizaine de MW jusqu’à présent », s’enthousiasme Jean-Baptiste Choimet, le directeur général d’Elogen. La ligne devrait démarrer dans les semaines à venir, avant la fin du trimestre. « Gaztransport & Technigaz (GTT) [qui a racheté Elogen en octobre 2020, ndlr] nous a permis de nous structurer rapidement », souligne M. Choimet.

Ligne de production sur-mesure

Bien que la technologie PEM d’électrolyse de l’eau soit technologiquement maîtrisée, son industrialisation requiert un savoir-faire et des équipements sur-mesure. « Dans l’atelier, nous avons d’abord des machines qui préparent les pièces de stacks et contrôlent leur conformité : nous avons une grande exigence en matière de propreté, notamment en ce qui concerne les plaques bipolaires, les couches de diffusion en contact avec la membrane (elles doivent contenir le moins d’ions possibles). Ces équipements de lavage sont plutôt standards. Nous disposons aussi de machines conçues sur-mesure : celle qui assure l’assemblage des cellules (qui sont très fines dans le cas de la technologie PEM), celle qui empile les cellules les unes sur les autres (une très bonne étanchéité est requise) puis celle qui permet le serrage du stack avec une bride », déroule le directeur général.

Si l’industrialisation se lance, les équipes de R&D continuent de travailler à optimiser la technologie et à faire baisser les coûts. Trois axes de recherche ont été définis comme prioritaires. La conception d'un stack de plus grande puissance pour équiper des électrolyseurs de plusieurs centaine de mégawatts et la partie « balance-of-plant » (les équipements support et auxiliaires) sont les deux premiers défis d'Elogen. « Concernant le « balance-to-plant », nous cherchons à simplifier les matériaux et à utiliser le moins d’équipements possibles. Il y a une marge d’amélioration par exemple sur la partie conversion de puissance, ou bien sur la tuyauterie, les pompes et la partie séchage de l’hydrogène », illustre M. Choimet.

Vers la gigafactory

Dernier volet jugé prioritaire : la recherche de nouveaux matériaux, en particulier dans l’optique de réduire la quantité de métaux du groupe platinoïde – matériaux critiques, donc chers – actuellement utilisés en tant que catalyseurs dans la techno PEM. « Nous souhaitons améliorer l’efficacité de l’électrolyseur avec, progressivement, de moins en moins de métaux précieux. C’est dans cette optique que nous avons renforcé notre partenariat avec l’Université Paris-Saclay », affirme Jean-Baptiste Choimet. Pour mener de front industrialisation et recherche, « une boucle itérative entre les équipes est mise en place ».

L’installation de cette ligne de production n’est qu’une première étape vers la production de masse. Car les volumes d’hydrogène vert prévus dans stratégies européennes sont titanesques. D’ici à 2030, l’Union européenne veut produire 10 millions de tonnes d’hydrogène bas carbone par an grâce à 40 giga­watts (GW) de capacité d’électrolyse installée. La France vise entre 6,5 et 10 GW. « L’ambition pour Elogen, c’est la gigafactory ! Nous avons sollicité une aide publique [dont le montant reste confidentiel, ndlr] dans le cadre de l’IPCEI hydrogène. Notre projet fait partie des 15 dossiers pré-notifiés par le gouvernement français à la Commission européenne », raconte le directeur général. Le choix du site sera arrêté prochainement.

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