Production en série de matériaux pour électrolyseurs PEM et piles à combustible

Aperçu de l'étude de cas

Un intégrateur de systèmes à hydrogène procédait au passage d'une plateforme d'électrolyseurs PEM, initialement conçue à partir d'un prototype de 50 kW, à la production en série de piles d'une puissance de 1 MW. Les tolérances géométriques des composants, acceptables lors du prototypage, sont devenues problématiques à grande échelle : l'épaisseur de la couche de transport poreuse (PTL) dépassait les limites de conception, la dérive d'épaisseur des bandes de la plaque bipolaire entraînait une compression inégale de la pile, et le recours à trois fournisseurs de matériaux distincts rendait la gestion du contrôle à réception et de la traçabilité non viable.

DZX a qualifié et consolidé la nomenclature des matériaux métalliques (treillis PTL en titane, bande bipolaire en acier inoxydable 316L et mousse de nickel) en un seul approvisionnement auditable, accompagné de rapports dimensionnels par lot. Le client a ainsi réduit son nombre de fournisseurs de trois à un, et le rendement d'assemblage des piles s'est amélioré en seulement deux trimestres de production.

Ce document récapitule les exigences de l'application, les matériaux fournis par DZX et la valeur de la livraison. Pour obtenir des données techniques spécifiques à votre cas, veuillez contacter notre équipe d'ingénierie.

Article Détails
Profil du client Intégrateur de systèmes à hydrogène (électrolyseurs PEM et piles à combustible)
Échelle du projet Prototype de 50 kW → production en série de piles de classe 1 MW
Application Couches de transport poreuses, plaques bipolaires et collecteurs de courant
Matériaux fournis Titane TA1/GR1, acier inoxydable 316L et nickel Ni201
Formulaires de fourniture Treillis, bandes, mousse et fil de fer
Délai de mise en œuvre Lots d'échantillons : 2 semaines ; lots de production : 4 à 6 semaines
Pays du projet Pays-Bas
Année du projet2025

Notre solution

Le passage à l'échelle supérieure a mis en évidence trois problèmes matériels qui ont entraîné une perte de rendement et de temps d'ingénierie :

  • Contrôle géométrique PTL : des couches de transport poreuses de 0,5 mm étaient nécessaires à ±0,03 mm pour maintenir une résistance de contact et un transport de gaz uniformes dans la zone active ; la maille de qualité prototype variait du double de cette valeur.
  • Cohérence de la plaque bipolaire : une dérive d'épaisseur de ±0,015 mm dans une bande de 0,1 mm a provoqué une compression inégale de l'empilement et des fuites de la surface d'étanchéité, réduisant ainsi le rendement d'assemblage.
  • Des fournisseurs fragmentés : le titane, l’acier inoxydable et le nickel provenaient de trois fournisseurs aux formats de documents différents, transformant le contrôle à réception en un travail à temps plein et compliquant les audits de traçabilité.
Composants en titane poreux pour couches de transport poreuses d'électrolyseurs PEM

DZX a consolidé l'approvisionnement en métaux du projet en fonction de spécifications mesurables :

La maille PTL en titane (TA1/GR1) a été fournie avec une épaisseur de lot et une vérification de la porosité conformes à la norme ASTM B265. La bande 316L a été laminée à 0,1 mm ±0,005 mm avec un état de surface documenté pour l'emboutissage de plaques bipolaires. Les collecteurs de courant étaient recouverts de mousse et de bande de nickel (Ni201). Chaque lot comprenait des rapports de composition chimique, de dimensions et d'état de surface dans un format unique. Les échantillons ont été livrés sous deux semaines, permettant au client de finaliser la conception de l'empilement sans attendre les délais de production.

Matériel Notes représentatives Propriétés clés Formulaires disponibles
TitaneTA1 / GR1 Résistance à la corrosion et performances PTL Treillis, bande et fil
Acier inoxydable316L Conductivité et résistance à la corrosion Bande (0,05-0,5 mm)
NickelNi201 Collection actuelle Mousse, bande et fil de fer

Voir les alliages de titane →  |  Voir l'acier inoxydable →  |  Voir le nickel pur →

Feuilles et bandes de titane TA1/GR1 — couches de transport poreuses et plaques bipolaires
Feuilles et bandes de titane TA1/GR1
Couches de transport poreuses et plaques bipolaires
Acier inoxydable 316L — composants structuraux et tuyauterie
Acier inoxydable 316L
Éléments structuraux et tuyauterie
Bande de nickel pur Ni201 — électrodes et collecteurs de courant
Bande de nickel pur Ni2O1
Électrodes et collecteurs de courant

Spécifications techniques

Les principaux paramètres techniques ont été définis avant la production. Contactez-nous pour obtenir les fiches techniques spécifiques à chaque nuance et les rapports de vérification des tolérances.

Paramètre Spécifications convenues Méthode de vérification
épaisseur PTL0,5 mm ± 0,03 mm Micromètre, plan d'échantillonnage par lots
PTL zone ouverte / porosité Espace ouvert pour le dessin du client Analyse d'image d'exemple
Bande de plaque bipolaire0,1 mm ± 0,005 mm 100% largeur + épaisseur échantillonnée
État de surface de la bande Ra ≤ 0,8 μm, sans huile Profilomètre + contrôle de propreté
Chimie du titaneASTM B265 (TA1/GR1) Rapport d'analyse chimique

Chaque lot fourni comprend un certificat de contrôle qualité avec analyse chimique, conforme à la norme applicable pour chaque qualité.

Matériel Normes applicables
TitaneASTM B265
Acier inoxydableASTM A240
NickelASTM B162
Système qualité Certificat de contrôle qualité incluant une analyse chimique

Assistance à la livraison et à la qualité

  • Livraison rapide : Les délais de livraison des échantillons et de la production suivent le calendrier du projet ; les qualités et les tailles standard peuvent être expédiées rapidement à partir du stock.
  • Traçabilité de la qualité : Chaque lot comprend des certificats de matériaux et des rapports d'inspection, avec une traçabilité complète du traitement thermique et du lot.
  • Assistance technique : L'assistance réactive couvre la sélection des matériaux avant-vente, l'examen des dessins et les conseils de traitement après-vente.
  • Service continu : Un suivi régulier après la livraison permet de contrôler les performances et de traiter rapidement les commentaires.

Commentaires des clients

  • Trois fournisseurs regroupés en un seul : titane, acier inoxydable et nickel, sous un système de qualité auditable.
  • Rendement d'empilement amélioré : une épaisseur de plaque constante et une géométrie PTL contrôlée ont permis de réduire les défauts d'assemblage en deux trimestres.
  • Gel précoce de la conception : des lots d’échantillons de 2 semaines ont permis de confirmer la conception sans attendre les délais de production.
  • Lots traçables : composition chimique, dimensions et rapports de surface constants pour chaque lot
  • Approvisionnement évolutif : délais de production stables de 4 à 6 semaines à mesure que le projet se développait
  • Sélection des matériaux résistants à l'oxydation : nuances et états de surface à faible résistance de contact sélectionnés pour les environnements d'électrolyse oxydants.

Nos capacités

Jiangsu DZX Technology Co., Ltd. (Changzhou DLX Alloy) a été fondée en 2016. Son équipe principale travaille dans ce domaine depuis 2002. 24 ans d'expérience en R&D et en production d'alliages de précision, exploitant une entreprise à son propre compte Usine moderne de 12 000 mètres carrés avec un Système ISO9001 couvrant trois étapes d'inspection. La production annuelle d'alliages dépasse 1 200 tonnes, servant Plus de 1500 clients professionnels dans le monde entier. L'entreprise exploite des ateliers intégrés de fusion, d'étirage, de recuit et d'usinage de précision, permettant la personnalisation en grande série de bandes, fils, tubes et barres. Chaque lot est accompagné d'un rapport d'analyse chimique (RAC) garantissant une traçabilité complète de la qualité à la livraison.

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Foire aux questions

Une maille PTL en titane peut-elle maintenir une tolérance de 0,5 mm ±0,03 mm ?

Oui. Les treillis et bandes perforées en titane font l'objet d'un contrôle d'épaisseur et de surface ouverte par lot. Notre tolérance de production standard pour les matériaux de 0,5 mm est de ±0,03 mm.

Quelle tolérance une bande de plaque bipolaire peut-elle maintenir ?

La bande de précision 316L est roulée à 0,1 mm ±0,005 mm avec un état de surface documenté (Ra ≤ 0,8 μm) pour l'estampage.

Est-il possible de fournir des échantillons avant une commande officielle ?

Oui. Les lots prototypes et de qualification arrivent généralement sous deux semaines, ce qui permet de valider la conception de la pile sans attendre les délais de production.

Comment la traçabilité est-elle documentée pour les projets au niveau de la pile technologique ?

Chaque lot comprend des rapports de chimie, de dimensions et de surface dans un format uniforme, conforme à vos exigences d'inspection et d'audit à réception.

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