Así es como Honda y GM están construyendo pilas de combustible de hidrógeno de producción

BROWNSTOWN, Michigan—Hoy, una empresa conjunta entre General Motors y Honda Motor Company, llamada Fuel Cell System Manufacturing LLC (FCSM LLC), comenzó oficialmente a producir su único producto, un sistema de celda de combustible, a escala comercial. FCSM comenzó oficialmente en enero de 2017 con una inversión inicial entre GM y Honda de $85,000,000. Ahora, las instalaciones de 6.500 m2 (70.000 pies cuadrados) en Brownstown, Michigan, albergan a 80 empleados y suficientes robots, salas limpias y todo tipo de equipos de alta tecnología para hacer sonrojar a Ironman.

Lo nuevo aquí es que FCSM consiga construir pilas de combustible de forma rápida, fiable y rentable, no las pilas de combustible en sí. Y, según Tetsuo Suzuki, vicepresidente de FCSM LLC, ese resultó ser el mayor desafío. «Nuestro sistema de pilas de combustible consta de más de 300 pilas individuales. [307 in total], cada celda está compuesta de materiales muy caros. Si hay un defecto incluso en una celda, toda la pila quedaría inutilizable», dijo Suzuki. «Por lo tanto, diseñamos todos nuestros procesos de producción en masa con una mentalidad de cero defectos». Y agregó: «Introdujimos control de calidad en cada proceso. «.

Cómo construir una pila de combustible

Más concretamente, cada celda consta de varias partes, empezando por dos líquidos diferentes que FCSM llama «tintas». Una tinta forma un ánodo y la otra un cátodo. Luego, FCSM vierte cada líquido sobre un papel de fibra de carbono, que luego calienta para secar. Luego corta con precisión estos dos papeles diferentes para darles forma y los une para formar lo que llama un conjunto de electrodos unificados, o UEA; el cátodo por un lado y el ánodo por el otro. Tanto la lámina del ánodo como la del cátodo son negras, pero la lámina del cátodo es brillante y la lámina del ánodo es mate.

Por separado, FCSM forma con precisión una lámina delgada con canales específicos para el paso del hidrógeno y el oxígeno. A esta lámina la llama placa bipolar o BPP. FCSM considera cualquier detalle adicional de la propiedad BPP y no dice nada cuando se le pregunta sobre el grosor, los materiales, etc. Luego, el BPP y la UEA se encuentran y se unen, formando una célula. FCSM hace eso 306 veces más, los apila todos juntos en una caja, usa más de una milla de sellador para evitar fugas y listo, una celda de combustible completa sale de la línea.

A medida que se lleva a cabo todo ese ensamblaje, 50 cámaras monitorean el progreso, vigilando constantemente cada paso del proceso para garantizar que nada se contamine. Para ello, los pocos humanos que desempeñan un papel aquí primero deben ponerse botines de plástico sobre sus zapatos y darse una ducha de aire, ya que esta parte del montaje es una sala limpia. Antes de considerarla terminada, cada pila de combustible pasa por una prueba de estanqueidad, pero utilizando helio, no hidrógeno. FCSM afirma que el helio bombeado a través de la chimenea «a una determinada velocidad» se correlaciona con el hidrógeno, todo ello sin el riesgo de que se produzca una fuga de un gas altamente inflamable en una planta de fabricación.

Suponiendo que pase la prueba de fugas, FCSM finalmente somete la celda de combustible a un procedimiento de rodaje de aproximadamente una hora de duración, que la prepara para comenzar a generar energía. Una vez terminada, la celda de combustible pasa al lado para comenzar su vida como un GM HydroTec Power Cube, o se dirige al Performance Manufacturing Center de Honda en las afueras de Marysville, Ohio, para comenzar su vida como, bueno, un «Módulo de celda de combustible». Honda aún no ha nombrado su versión del producto final de la empresa conjunta.

FCSM no divulgó mucho sobre la potencia de salida u otros detalles. Pero según Jay Joseph, vicepresidente de sostenibilidad y desarrollo empresarial de Honda, «estos sistemas son modulares. Podemos añadir 250 kW con cada módulo adicional». Eso nos da una buena base para trabajar.

Una vez que cada módulo o Power Cube sale de las instalaciones de FCSM, este producto desarrollado conjuntamente y de propiedad conjunta de GM y Honda comienza a competir consigo mismo. A pesar de que ambas marcas se hablan muy bien entre sí y de esta asociación técnica que comenzó en 2013, ambas marcas buscan perseguir líneas de negocio similares.

Pero, al menos para empezar, no debemos preocuparnos por demasiada fricción entre estos socios que buscan energías alternativas.