Rapport

La technologie des piles à combustible dans les véhicules du futur

Mercedes-Benz Canada Inc. s’associe à l’Université Queen’s pour développer des véhicules plus écologiques.

Avec une flotte de démonstration de véhicules B-Class F-Cell dévoilée en 2010, Mercedes-Benz s’est imposé comme un concurrent clé dans ce marché émergent. Cette percée est le résultat de milliers d’heures de recherche et de développement sur la technologie des piles à combustible à l’usine de fabrication pilote nord-américaine de Mercedes-Benz.

Cette recherche a été soutenue en partie par des partenariats avec des universités canadiennes par l’entremise de Mitacs Accélération, y compris une collaboration continue avec le Centre de recherche sur les piles à combustible de l’Université Queen’s. Sous la direction du professeur Jon Pharoah, deux étudiants à la maîtrise en génie mécanique ont récemment entrepris de résoudre un défi de fabrication clé pour l’entreprise.

Caroline R. Cloutier, ingénieure en développement d’applications de la Division des piles à combustible de Mercedes-Benz, explique : « Nous devions savoir exactement quand un matériau clé de notre unité de pile à combustible serait prêt pour la fabrication en examinant les changements dans ses propriétés. Il était important de le savoir pour assurer la longévité et la stabilité du moteur à pile à combustible du véhicule.

Nous avons approché l’Université Queen’s en raison de son expertise unique — une expertise qui n’était pas disponible ailleurs.  C’est une opportunité que nous avons saisie tout de suite.

Anne Moore, étudiante à la maîtrise, s’est d’abord inscrite sur mitacs Accélération en 2014. En collaboration avec l’équipe de R-D de Mercedes-Benz, Anne a testé d’importants matériaux de piles à combustible dans des conditions de laboratoire à l’échelle universitaire et industrielle afin de comprendre comment les méthodes d’essai de son laboratoire universitaire pourraient être reproduites dans les conditions de mise à l’échelle d’un site de fabrication de piles à combustible. Ses recherches ont révélé les propriétés fondamentales des matériaux qui ont affecté le contrôle de la qualité de la fabrication.

Pour Anne, travailler avec une entreprise mondialement respectée lui a donné une expérience de travail importante : « Ce projet m’a obligé à appliquer un ensemble de compétences dynamiques de leadership, de gestion de projet, de communication et plus encore afin de répondre à des contraintes de temps et de budget rigoureuses. Travailler avec Mercedes-Benz pour faire progresser la technologie des piles à combustible a été un véritable privilège, dont je suis fier d’avoir fait partie.

Les résultats obtenus par Anne ont servi de base à un deuxième projet, cette fois avec Mitacs Accélération stagiaire Philippe Coté.  S’appuyant sur les recherches précédentes, Philippe teste des moyens d’optimiser le matériau au cœur de l’unité de pile à combustible en comprenant comment ses propriétés physiques et chimiques changent pour déterminer quand il est prêt à être utilisé dans la fabrication. Les recherches combinées produites par Anne et Philippe ont aidé à élaborer des protocoles et des normes de contrôle de la qualité qui façonneront l’avenir de la fabrication de piles à combustible et pousseront Mercedes-Benz un peu plus loin dans la course pour libérer la technologie des piles à combustible à hydrogène à un public enthousiaste.

La recherche a déjà produit des résultats. L’équipe rédigera des articles scientifiques à soumettre à des revues et à des conférences sur la technologie des piles à combustible. Caroline, de Mercedes-Benz, déclare : « La publication conjointe signifiera également que nous contribuons à l’avancement de la recherche sur les piles à combustible dont tout le monde peut bénéficier. Il s’agit d’une grande réalisation, qui a été rendue possible grâce au talent et au dévouement de chaque personne à la table.

De plus, « Travailler avec Mitacs et l’Université Queen’s nous a donné un énorme retour sur investissement. En fin de compte, ces étudiants ont une expérience importante pour répondre aux demandes industrielles tout en étant en mesure de tirer parti de leur expertise pour faire avancer nos propres objectifs.

Photo à droite : Caroline Cloutier de Mercedes-Benz Canada Inc., Division des piles à combustible avec Philippe Coté, stagiaire à Mitacs.
Photos reproduites avec l’aimable autorisation de Thomas Maassen et Vincent Nguyen, Mercedes-Benz Canada Inc., Division des piles à combustible


Mitacs remercie le gouvernement du Canada et le gouvernement de l’Ontario de leur appui à l' Accélération stage de recherche dans cette histoire. Dans l’ensemble du Canada, l' Accélération reçoit également le soutien d’Alberta Innovates, du gouvernement de la Colombie-Britannique, du gouvernement du Nouveau-Brunswick, du gouvernement de Terre-Neuve-et-Labrador, du gouvernement de la Nouvelle-Écosse, du gouvernement de l’Île-du-Prince-Édouard, du gouvernement du Québec, du gouvernement de la Saskatchewan et de Research Manitoba.


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