Dans la quête de l'alternative parfaite pour les véhicules à essence, il y a eu beaucoup de prétendants au fil des ans. En ce qui concerne la perception du public, Les véhicules électriques à batterie (VEB) sont parmi les plus connus. Mais parmi les experts du domaine, il existe une autre alternative encore plus prometteuse pour l'électrification future des véhicules :les piles à combustible. En particulier, piles à combustible à membrane échangeuse de protons (PEMFC). Cependant, malgré des décennies de développement, Les PEMFC ne sont toujours pas largement acceptées sur le marché des véhicules.

Pour comprendre ce qui affecte cette acceptation, et où le marché devrait aller à l'avenir, des chercheurs de l'Université Carnegie Mellon ont mené une évaluation d'élicitation d'experts sur les coûts et les performances actuels et futurs attendus des PEMFC automobiles. Les résultats ont été publiés dans Actes de l'Académie nationale des sciences .

Michael Whiston, chercheur associé postdoctoral en ingénierie et politiques publiques, et les professeurs du Collège des ingénieurs Ines Azevedo, Shawn Litster, Kate Whitefoot, Constantin Samaras, et Jay Whitacre se sont entretenus avec 39 experts dans le domaine des piles à combustible pour comprendre leurs évaluations des coûts PEMFC, durabilité de la pile, et empiler la densité de puissance sous un hypothétique, scénario de production à grande échelle.

"L'élicitation d'experts s'appuie sur les connaissances et l'expérience de personnes qui ont beaucoup travaillé avec la technologie, " dit Whiston, "et peut ainsi informer l'état de la technologie et sa trajectoire future. En l'absence de données publiées ou de preuves concluantes, les évaluations issues de l'élicitation d'experts pourraient être utilisées pour développer des feuilles de route technologiques, éclairer l'élaboration des politiques, orienter les décisions commerciales, et développer des modèles analytiques.

Dans l'étude, les chercheurs ont demandé aux experts d'évaluer les coûts du système, durabilité de la pile, et la densité de puissance de pile des PEMFC, puis évaluer quantitativement ce qu'il faudra pour atteindre les objectifs de coût et de performance. La plupart des répondants prévoient que l'objectif de coût du ministère de l'Énergie sera atteint d'ici 2050. Cet objectif de 30 $/kW augmenterait considérablement la probabilité d'une adoption généralisée par le grand public.

En outre, plus de 45 % des personnes interrogées s'attendent à ce que les objectifs du DOE en matière de durabilité des piles soient atteints d'ici 2050, et beaucoup prévoient que la densité de puissance médiane cible pourrait être atteinte d'ici 2035. Une fois ces objectifs atteints, et les PEMFC atteignent une adoption plus large, cela pourrait signifier de grandes choses pour l'industrie automobile - plus gros que les BEV, et même d'autres types de piles à combustible.

« Les avantages des PEMFC par rapport aux batteries incluent des temps de ravitaillement plus rapides et des autonomies plus longues, " dit Whiston. " Les véhicules électriques à pile à combustible (FCEV) se ravitaillent en cinq minutes et fonctionnent à des distances supérieures à 300 milles. Les BEV ont tendance à avoir une portée plus limitée, selon la taille et le coût de la batterie, et peut prendre des heures pour se recharger."

Parce que les FCEV fonctionnent efficacement avec de l'hydrogène sans carbone, ils pourraient réduire considérablement la consommation de combustibles fossiles et les émissions de carbone d'échappement des véhicules. L'hydrogène combustible peut être produit par une gamme de sources d'électricité à faible émission de carbone, y compris le gaz naturel, Ainsi, les FCEV pourraient réduire considérablement la quantité nette d'émissions de gaz à effet de serre des voitures particulières. En outre, ces piles à combustible n'émettent aucun des polluants nocifs des critères d'échappement, comme les oxydes d'azote, affaire particulière, et monoxyde de carbone, les rendant beaucoup plus sûrs pour la santé humaine.