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CELCER-EHT : vers une électrolyse haute température plus durable

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CELCER-EHT : vers une électrolyse haute température plus durable

26 mars 2026
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Le projet CELCER-EHT franchit ses jalons de mi-parcours : des cellules d’électrolyse haute température plus durables, de la monocellule au stack

Le projet CELCER-EHT, financé dans le cadre du programme PEPR H2, vise à développer des cellules d’Electrolyse de la vapeur d’eau à Haute Température (EHT) offrant des performances et une durabilité améliorées. À mi-parcours, les résultats obtenus marquent une étape décisive dans la trajectoire du projet.

Au lancement du projet en 2021, l’état de l’art affichait des taux de dégradation compris entre 2 et 5 %/1000h à des densités de courant modérées. L’objectif de la première phase était d’abaisser ce taux à 1 %/1000h lors d’un fonctionnement à -0,85 A/cm² et 1,3 V par cellule. Ce jalon a été atteint en 2024 à l’échelle de la monocellule, grâce à une optimisation poussée des matériaux constitutifs de la cellule. Plusieurs leviers ont été mobilisés pour stabiliser les électrodes : dopage, formation de composites, ajustement de la microstructure et de la porosité. Les mécanismes de dégradation ont pu être identifiés et maîtrisés grâce à des caractérisations microstructurales approfondies et à la modélisation multi-physique multi-échelle du comportement de la cellule.

Ces résultats ont ensuite été transposés avec succès à une échelle commerciale. Les cellules de première génération, d’une surface active de 200 cm², ont été fabriquées sur la ligne pilote du CEA, en mobilisant des outils semi-industriels : coulage en bande, sérigraphie automatisée, frittage. Douze de ces cellules ont été intégrées dans un stack en 2025 (figure 1), et la caractérisation électrochimique du stack a permis de valider les cibles de performances fixées pour cette première phase (figure 2). Un essai de durabilité est désormais en cours.

Figure 1 : Photographies d’une cellule CELCER-Gen 1 de dimensions 16 x 16 cm² (surface active par cellule : 200cm²) (à gauche) et du stack intégrant douze de ces cellules (à droite).

Figure 2 : Courbes de polarisation des cellules CELCER-Gen1 de surface active 200 cm² chacune, mesurées à 800 °C, permettant de valider le jalon de performances de la première phase du projet.

En parallèle, la seconde phase du projet engage 11 jeunes chercheurs dans le développement de matériaux en rupture — nickelates, électrodes infiltrées — visant un taux de dégradation de 0,7 %/1000h à 1 A/cm² et 1,3 V. Des premières cellules complètes intégrant ces nouveaux matériaux ont déjà été testées pendant plusieurs milliers d’heures avec des résultats encourageants. Des travaux complémentaires portent également sur des joints autocicatrisants et des revêtements d’interconnecteurs innovants pour renforcer la tenue en environnement stack.

Elisa GRINDLER (CEA-Liten)