Hydrogène : comment HEF compte diviser par 50 le coût de production des piles à combustible (et créer une usine à Saint-Etienne)

Le groupe industriel HEF, spécialiste mondial de l'ingénierie des surfaces, se lance dans le secteur de l'hydrogène avec une technologie innovante de revêtement des plaques. Avec la promesse de diviser par 50 le coût actuel de production des piles à combustibles. Cette diversification, qui vise à prendre le relais de son activité dédiée aux véhicules thermiques, se traduit dès à présent par un démonstrateur industriel, mais aussi par une première usine, qui devrait voir le jour d'ici 2025 à Saint-Etienne, avec 25 millions d'euros d'investissement à la clé.

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Le sujet du revêtement des plaques bipolaires des piles à combustible est un enjeu majeur de la mobilité hydrogène : il conditionne non seulement la performance de la pile, et donc du véhicule, mais aussi une bonne partie de son prix. En effet, chaque pile à combustible est composée d'un empilement de plusieurs dizaines de plaques bipolaires (jusqu'à 400 plaques).
Le sujet du revêtement des plaques bipolaires des piles à combustible est un enjeu majeur de la mobilité hydrogène : il conditionne non seulement la performance de la pile, et donc du véhicule, mais aussi une bonne partie de son prix. En effet, chaque pile à combustible est composée d'un empilement de plusieurs dizaines de plaques bipolaires (jusqu'à 400 plaques). (Crédits : DR)

Le groupe HEF prépare l'après. L'après "véhicules thermiques", son cœur de métier historique, qui pèse encore aujourd'hui 25% de son chiffre d'affaires.

L'ETI ligérienne (3.000 salariés et 207 millions d'euros de chiffre d'affaires en 2020), spécialiste de l'ingénierie des surfaces, a choisi de préparer son entrée dans cet avenir où les véhicules fonctionnant aux énergies fossiles seront remisées à la casse, remplacées par des moteurs plus doux pour l'environnement. Son ambition : développer un matériau de surface performant destiné aux plaques bipolaires, composants essentiels des piles à combustibles des véhicules à hydrogène.

Diviser par 50 le coût de production des piles à combustible

Cinq ans après avoir investi un million d'euros pour initier ses premiers programmes de R&D sur ce nouveau champ d'intervention, l'entreprise a déployé il y a quelques semaines sur son site stéphanois son démonstrateur industriel (deux millions d'euros d'investissement).

Celui-ci doit permettre aux industriels du secteur de la mobilité de tester en grandeur réelle l'offre d'HEF en cours de construction. Une proposition bien accueillie, puisque l'équipe de 5 personnes tourne déjà à plein régime pour réaliser le revêtement d'une pile à combustible par semaine.

"Ce démonstrateur industriel permettra d'accélérer l'industrialisation des véhicules à hydrogène. Selon les experts, le marché mondial pourrait basculer vers la mobilité non thermique d'ici une quinzaine d'années, il faut donc être prêt, nous nous préparons dès à présent pour asseoir notre position de leader ", note Fabrice Prost, président de HEF.

Le sujet du revêtement des plaques bipolaires des piles à combustible est un enjeu majeur de la mobilité hydrogène : il conditionne non seulement la performance de la pile, et donc du véhicule, mais aussi une bonne partie de son prix. En effet, chaque pile à combustible est composée d'un empilement de plusieurs dizaines de plaques bipolaires (jusqu'à 400 plaques).

"En 2016, lorsque nous avons commencé à travailler sur l'hydrogène, la technologie standard du marché des piles à combustibles était focalisée sur des plaques en titane, avec des revêtements en or. Des matériaux nobles donc. Nous travaillons sur une double rupture technologique : un revêtement réalisé grâce à une solution de dépôt sous vide de carbone sur des plaques en inox".

A terme, à l'échelle industrielle, le président d'HEF table sur un cout de production des piles à combustible divisé par cinquante.

Une première usine à Saint-Etienne en 2025 avec 150 emplois

Après le lancement de son démonstrateur, HEF annonce la construction de sa première machine de production en grande série pour 2023/24 (investissement de l'ordre de 5 à 7 millions d'euros), avec comme horizon, le traitement de 10.000 piles à combustibles par an, représentant le revêtement de deux à quatre millions de plaques bipolaires.

L'étape suivante devrait intervenir deux ans plus tard - en 2025/2026 donc -, avec un investissement de 25 millions d'euros pour l'implantation à Saint-Etienne (site exact en cours de recherche) d'une véritable usine de production. Avec 5 machines et 150 salariés, elle permettra en vitesse croisière de traiter les plaques de 50.000 piles à combustibles par an, pour le marché européen.

"Cette envergure est compatible avec les prévisions du marché qui tablent sur un déploiement du véhicule à hydrogène d'abord pour les utilitaires. Il faudra en effet quelques années supplémentaires pour implanter suffisamment de stations pour les particuliers", poursuit Fabrice Prost.

Cette base européenne, dont les retombées sur l'éco-système industriel local seront intéressantes, devrait être rapidement dupliquée en Asie où les négociations avec un donneur d'ordre d'importance pourraient déboucher dans les prochains mois pour un lancement en 2027/2028.

"A l'horizon 2030, l'ambition est de déployer ce modèle d'usine à travers le monde, au plus près de nos clients".

Accélération de la diversification

La mise en route du démonstrateur industriel de dépôt sous vide pour les plaques des piles à combustible intervient quelques mois seulement après la mise en branle d'un autre pan de diversification du groupe HEF, vers la photonique.

L'ETI a racheté, en moins de six mois entre 2020 ey 2021, trois entreprises positionnées sur ce secteur de la génération/transmission/traitement de signaux optiques : Abrisa Technologies (18 millions d'euros de chiffre d'affaires) en Californie, Kerdry en Bretagne (2 millions d'euros de CA) et Fichou la pépite française basée à Fresne (CA 2020 : 3,2 millions d'euros) spécialisée dans les composants optiques de très grande précision.

HEF explorait depuis plusieurs années ce domaine de la photonique et en maitrisait certaines briques technologiques, elle affiche désormais des ambitions plus marquées :

"Nous voulons devenir un acteur stratégique de la filière photonique en France. Celle-ci est moins puissante qu'en Allemagne ou aux Etats-Unis par exemple, nous souhaitons la renforcer. Pour accéder aux grands donneurs d'ordre, nous avions besoin d'atteindre une taille critique, ce qui explique ces opérations successives de croissance externe", confie Fabrice Prost.

La photonique représente aujourd'hui 10% du chiffre d'affaires de HEF mais pourrait peser plus de 25% dans les toutes prochaines années.

"La photonique comme l'hydrogène constituent deux nouvelles voies de diversification pour le groupe. La première est une piste à court terme, la seconde à long terme mais dans les deux cas, il s'agit de thématiques avec un socle technologique commun avec nos métiers historiques", conclut le président de HEF.

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Commentaires 3
à écrit le 13/11/2021 à 20:00
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Pourquoi se cassé la tête avec la pile à combustible quand on sait qu'avec les tests de toyota effectués sur la Corolla équipé du bloc de la yaris GR et convertie à l'hydrogène gazeux. Les test étaient tellement convainquant que celui-ci ne sait plu...

à écrit le 09/11/2021 à 15:33
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Bonne chance à cette entreprise française. Et espérons qu'elle reste durablement française. Par ailleurs la problématique du stockage de l'hydrogène va peut-être trouver une solution au travers de la molécule d'ammoniac NH3, qui est liquide à tempér...

le 09/11/2021 à 15:57
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NH3 est un carburant étudié, potentiellement pour les bateaux, mais on le fabrique à partir d'hydrogène, et est toxique (ma grand-mère nettoyait les carreaux avec l'ammoniaque, dilué). Peut-il servir de matière intermédiaire générateur d'hydrogène ? ...

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