Première chaîne de production automatisée de classe GW pour électrolyseurs PEM par procédé à film humide du pays expédiée ; Hydrogen Guide Intelligence finalise la livraison en trois mois

Récemment, Hydrogen Intelligent Equipment, filiale à 100 % de Lead Intelligent Equipment, a livré avec succès une ligne d'assemblage intelligente d'électrolyseurs PEM de classe GW construite pour un acteur majeur national du secteur des équipements énergétiques. L'équipement est arrivé sur le site du client et entre actuellement en phase de mise en service. En tant que première ligne de production automatisée d'électrolyseurs PEM en Chine à adopter un procédé d'assemblage par membrane humide, le projet n'a nécessité que trois mois entre la conception du schéma, la validation du procédé, l'assemblage et la mise en service jusqu'à l'expédition de l'équipement, démontrant ainsi les atouts complets d'Hydrogen Intelligent Equipment dans les procédés de fabrication de base des électrolyseurs PEM, l'innovation technologique et la livraison rapide de projets complexes.

Production compatible sur l'ensemble du processus, avec une capacité extensible à 1 GW/an

La ligne couvre la production compatible sur l'ensemble du processus d'électrolyseurs PEM de 100 à 750 Nm³/h, intégrant des modules essentiels tels que l'entreposage et la logistique, le contrôle à la réception, le prétraitement des matériaux (notamment le marquage, le nettoyage, la découpe, la détection dimensionnelle et des défauts, entre autres procédés), l'empilage automatique, le pressage et le serrage, les tests d'étanchéité, le contrôle électrique et l'acquisition de données, réalisant ainsi une production intégrée, automatisée et intelligente, de l'entreposage des pièces à la sortie de la pile finie. Elle se distingue également par une efficacité élevée, une grande précision, une grande fiabilité et une forte évolutivité, avec une capacité extensible à 1 GW/an une fois achevée.

Trois technologies clés surmontent les défis industriels de l'assemblage par membrane humide

La membrane échangeuse de protons est le composant central d'un électrolyseur PEM et, dans le procédé d'assemblage par membrane humide, elle doit rester humide pendant l'assemblage. Cependant, la chaîne dimensionnelle, la planéité et la tension superficielle de liaison de la membrane diffèrent considérablement entre les états sec et humide, ce qui affecte à son tour la correction visuelle, la prise et le dépôt automatisés, le transfert à grande vitesse, l'empilage automatique et la réinspection en boucle fermée. Cette caractéristique de procédé où « un petit mouvement affecte l'ensemble du système » a longtemps rendu l'assemblage par membrane humide fortement dépendant de l'opération manuelle, aussi délicat et inefficace que la « broderie à la main », et l'automatisation de l'assemblage par membrane humide des membranes échangeuses de protons est donc devenue un défi industriel largement reconnu.

Pour y remédier, Hydrogen Intelligent Equipment a constitué une équipe technique dédiée couvrant les disciplines mécanique, vision, électricité, logiciel et mise en service, et a développé trois technologies clés ciblant les points sensibles de l’assemblage de membranes humides : premièrement, l’adsorption flexible adaptative, qui atténue le gonflement de la membrane et les interférences du film d’eau pour assurer une préhension stable sans dommage ; deuxièmement, le double positionnement par vision artificielle, qui utilise une détection propriétaire en boucle fermée à double positionnement combinée à des références d’empilement dynamiques en temps réel pour obtenir un empilement de haute précision des cellules d’électrolyse ; et troisièmement, un système de contrôle en boucle fermée par brouillard d’eau, qui régule précisément la pulvérisation et le micro-environnement d’humidité pour supprimer à la source les déformations soudaines de la membrane.

Sur cette base, l’équipe a intégré des technologies d’adsorption multi-mécanismes, de fusion hétérogène de préhension et d’appariement dynamique par zones pour parvenir à un transfert sans dommage de tous les matériaux, des membranes de l’ordre du gramme aux plaques de l’ordre du kilogramme. Après des essais DOE préliminaires et plusieurs cycles de validation, le taux de réussite de préhension des membranes et la précision de positionnement se sont stabilisés à plus de 99,5 %, surmontant ainsi le goulot d’étranglement clé de l’assemblage automatisé des membranes humides et réalisant le saut de la « broderie manuelle » à l’« opération automatisée à grande vitesse ».

Trois mois jusqu’au site client, capacité d’ingénierie reconnue par le client

Au-delà des percées technologiques, transformer un procédé entièrement nouveau en une ligne de production stable exige encore davantage de la capacité d’ingénierie, de la gestion de projet et de la livraison rapide de l’entreprise. Confrontée à de multiples défis, dont « aucun précédent mature, procédé à valider, cycle de projet court et exigences de livraison élevées », Hydrogen Intelligent Equipment a commencé par la validation précoce de l’adsorption des produits et a mené en parallèle la validation du procédé, la conception des solutions, la fabrication des équipements et la mise en service complète de la ligne, en recourant aux essais DOE, aux essais de simulation, à l’AMDEC et à d’autres méthodes d’ingénierie pour anticiper l’identification des risques qualité et la validation des procédés clés avant l’expédition. Dans le même temps, les équipes R&D, procédés, ingénierie et projet ont collaboré efficacement et réagi rapidement, relevant sans cesse les difficultés techniques et résolvant les problèmes sur site, menant finalement le projet à une expédition dans les délais et de haute qualité, puis à son entrée en phase de mise en service sur site.

Le chef de projet sur site de Hydrogen Intelligent Equipment a déclaré que le passage d’« un équipement fonctionnant automatiquement » à « un procédé fonctionnant de manière stable » reflète la compréhension approfondie qu’a Hydrogen Intelligent Equipment des procédés de fabrication des électrolyseurs PEM et son accumulation technique. S’appuyant sur une expérience industrielle accumulée de longue date et sur ses capacités techniques en matière de vitesse de ligne d’assemblage d’électrolyseurs, de précision, de contrôle qualité de l’empilement, de compatibilité des produits et d’extension de capacité, Hydrogen Intelligent Equipment peut fournir des conceptions sur mesure adaptées aux caractéristiques des produits des clients, garantissant que l’équipement non seulement réponde aux besoins de production actuels, mais possède également la capacité d’évoluer en continu à l’avenir.

En tant qu’expert en équipements de procédés essentiels dans la technologie de l’énergie hydrogène, Hydrogen Intelligent Equipment s’appuie sur ses technologies de base contrôlées de manière indépendante et ses capacités complètes de fabrication intelligente pour améliorer continuellement la qualité et l’efficacité de la fabrication d’équipements d’hydrogène vert. À l’intersection de la transition énergétique mondiale et des objectifs de « double carbone », l’industrie de l’hydrogène vert est devenue un secteur incontournable dans les plans stratégiques des pays du monde entier. Hydrogen Intelligent Equipment continuera d’approfondir son engagement dans la fabrication intelligente d’équipements pour l’énergie hydrogène, apportant une force professionnelle à la construction d’un système énergétique moderne propre, sobre en carbone, sûr et efficace.