Rivoluzione delle celle a combustibile: come l’energia a idrogeno sta trasformando trasporti, energia e tecnologia nel 2025

Le celle a combustibile sono emerse dal laboratorio per diventare protagoniste della rivoluzione dell’energia pulita. Nel 2025, l’energia alimentata a idrogeno sta guadagnando uno slancio senza precedenti in tutti i settori. Questi dispositivi generano elettricità elettrochimicamente—spesso utilizzando idrogeno—con zero emissioni allo scarico (solo vapore acqueo) e alta efficienza. Tutte le principali economie ora considerano le celle a combustibile fondamentali per decarbonizzare settori che batterie e rete elettrica faticano a raggiungere. I governi stanno lanciando strategie sull’idrogeno, le aziende stanno investendo miliardi in R&S e infrastrutture, e veicoli e sistemi di alimentazione a celle a combustibile stanno arrivando sul mercato in numeri sempre crescenti. Questo rapporto offre uno sguardo approfondito sull’attuale panorama delle celle a combustibile, coprendo i principali tipi di celle a combustibile e le loro applicazioni nei trasporti, nella generazione di energia stazionaria e nei dispositivi portatili. Esaminiamo le recenti innovazioni tecnologiche che stanno migliorando le prestazioni e riducendo i costi, valutiamo l’impatto ambientale e la fattibilità economica delle celle a combustibile, e analizziamo le ultime tendenze di mercato, politiche e sviluppi del settore a livello globale. Sono incluse prospettive di scienziati, ingegneri e leader del settore per evidenziare sia l’entusiasmo che le sfide sulla strada da percorrere.

Le celle a combustibile non sono un’idea nuova – le prime unità alcaline hanno contribuito ad alimentare le navicelle Apollo – ma ora sono finalmente pronte per un’adozione su larga scala. Come ha osservato la Dott.ssa Sunita Satyapal, storica direttrice del programma idrogeno del Dipartimento dell’Energia degli Stati Uniti, in un’intervista del 2025: la R&S sostenuta dal governo ha permesso oltre “1000 brevetti statunitensi… inclusi catalizzatori, membrane ed elettrolizzatori,” e ha portato a successi concreti come “circa 70.000 carrelli elevatori commerciali a celle a combustibile a idrogeno in funzione presso grandi aziende come Amazon e Walmart”, dimostrando che finanziamenti mirati “possono favorire svolte di mercato.” innovationnewsnetwork.com Le celle a combustibile di oggi sono più efficienti, durevoli e accessibili che mai, ma rimangono delle difficoltà. Costo, infrastruttura dell’idrogeno e durabilità sono ancora “una delle sfide più grandi” secondo Satyapal innovationnewsnetwork.com, e gli scettici sottolineano che i progressi a volte sono stati inferiori alle aspettative. Tuttavia, con un solido supporto e innovazione, l’industria delle celle a combustibile sta vivendo una crescita e un ottimismo significativi, gettando le basi per un futuro alimentato a idrogeno. Nelle parole del capo ingegnere dell’idrogeno di Toyota, “Non è stata una strada facile, ma è la strada giusta.” pressroom.toyota.com

(Nelle sezioni seguenti, esploreremo tutti gli aspetti della rivoluzione delle celle a combustibile, con dati aggiornati e citazioni di esperti da tutto il mondo.)

Principali Tipi di Celle a Combustibile

Le celle a combustibile sono disponibili in diversi tipi, ciascuno con elettroliti unici, temperature di esercizio e applicazioni più adatte energy.gov. Le principali categorie includono:

• Celle a combustibile a membrana a scambio protonico (PEMFC) – Chiamate anche celle a combustibile a membrana elettrolitica polimerica, le PEMFC utilizzano una membrana polimerica solida come elettrolita e un catalizzatore a base di platino. Funzionano a temperature relativamente basse (~80°C), consentendo un avvio rapido e un’elevata densità di potenza energy.gov. Le celle a combustibile PEM richiedono idrogeno puro (e ossigeno dall’aria) e sono sensibili alle impurità come il monossido di carbonio energy.gov. Il loro design compatto e leggero le rende ideali per i veicoli – infatti, le PEMFC alimentano la maggior parte delle auto, autobus e camion a idrogeno oggi energy.gov. Le case automobilistiche hanno trascorso decenni a migliorare la tecnologia PEM, riducendo il carico di platino e aumentando la durata.
• Celle a combustibile a ossido solido (SOFC) – Le SOFC utilizzano un elettrolita ceramico rigido e funzionano a temperature molto elevate (600–1.000°C) energy.gov. Questo consente la riformazione interna dei combustibili – possono funzionare con idrogeno, biogas, gas naturale o anche monossido di carbonio, convertendo questi combustibili in idrogeno internamente energy.gov. Le SOFC possono raggiungere un’efficienza elettrica di circa il 60% (e >85% in modalità cogenerazione) energy.gov. Non necessitano di catalizzatori di metalli preziosi grazie all’elevata temperatura di esercizio energy.gov. Tuttavia, il calore estremo comporta un avvio lento e sfide per i materiali (stress termico e corrosione) energy.gov. Le SOFC sono utilizzate principalmente per la produzione di energia stazionaria (da unità da 1 kW fino a centrali elettriche multi-MW) dove la loro flessibilità nei combustibili e l’efficienza sono grandi vantaggi. Aziende come Bloom Energy hanno installato sistemi SOFC per data center e utility, e il Giappone ha decine di migliaia di piccole SOFC nelle case per la cogenerazione.
• Celle a combustibile a acido fosforico (PAFC) – Le PAFC utilizzano acido fosforico liquido come elettrolita e tipicamente un catalizzatore al platino. Sono una tecnologia di celle a combustibile più vecchia, di “prima generazione”, che è stata la prima a vedere un uso commerciale stazionario energy.gov. Le PAFC operano a circa 150–200°C e sono più tolleranti all’idrogeno impuro (ad esempio riformato dal gas naturale) rispetto alle PEMFC energy.gov. Sono state utilizzate in applicazioni stazionarie come generatori in loco per ospedali e uffici, e persino in alcune prime sperimentazioni su autobus energy.gov. Le PAFC possono raggiungere circa il 40% di efficienza elettrica (fino all’85% in cogenerazione) energy.gov. Gli svantaggi sono le loro grandi dimensioni, il peso elevato e l’alto contenuto di platino che le rende costose energy.gov. Oggi le PAFC sono ancora prodotte da aziende come Doosan per la produzione di energia stazionaria, anche se affrontano la concorrenza di tipologie più recenti.
• Celle a combustibile alcaline (AFC) – Tra le prime celle a combustibile sviluppate (utilizzate dalla NASA negli anni ‘60), le AFC impiegano un elettrolita alcalino come l’idrossido di potassio. Offrono alte prestazioni ed efficienza (oltre il 60% nelle applicazioni spaziali) energy.gov. Tuttavia, le tradizionali AFC a elettrolita liquido sono estremamente sensibili all’anidride carbonica – anche la CO₂ presente nell’aria può degradare le prestazioni formando carbonati energy.gov. Questo ha storicamente limitato le AFC ad ambienti chiusi (come le navicelle spaziali) o ha richiesto ossigeno depurato. Gli sviluppi moderni includono celle a combustibile a membrana alcalina (AMFC) che utilizzano una membrana polimerica, riducendo la sensibilità alla CO₂ energy.gov. Le AFC possono utilizzare catalizzatori senza metalli preziosi, rendendole potenzialmente più economiche. Alcune aziende stanno rivalutando la tecnologia alcalina per determinati usi (ad esempio, la britannica AFC Energy sta implementando sistemi alcalini per energia off-grid e ricarica di veicoli elettrici). Rimangono sfide legate alla tolleranza alla CO₂, alla durabilità delle membrane e a una vita utile più breve rispetto alle PEM energy.gov. Oggi le AFC trovano applicazioni di nicchia, ma la ricerca e sviluppo in corso potrebbe renderle valide per la gamma di potenza piccola-media (da watt a kilowatt).
• Celle a combustibile a carbonati fusi (MCFC) – Le MCFC sono celle a combustibile ad alta temperatura (operano a circa 650°C) che utilizzano un elettrolita di sali di carbonati fusi sospeso in una matrice ceramica energy.gov. Sono destinate a grandi impianti di produzione di energia stazionari alimentati a gas naturale o biogas – ad esempio, per la generazione di energia elettrica per le utility o la cogenerazione industriale. Le MCFC possono utilizzare catalizzatori al nichel (senza platino) e riformare internamente gli idrocarburi in idrogeno alla temperatura di esercizio energy.gov. Questo significa che i sistemi MCFC possono essere alimentati direttamente con combustibili come il gas naturale, generando idrogeno in situ e semplificando così il sistema (non è necessario un reformer esterno) energy.gov. La loro efficienza elettrica può avvicinarsi al 60–65%, e con l’uso combinato del calore di scarto possono superare l’85% di efficienza energy.gov. Il principale svantaggio è la durabilità: l’elettrolita corrosivo a base di carbonati e l’alta temperatura accelerano il degrado dei componenti, limitando la vita utile a circa 5 anni (~40.000 ore) nei progetti attuali energy.gov. I ricercatori stanno cercando materiali e progetti più resistenti alla corrosione per prolungare la durata. Le MCFC sono state installate su scala di centinaia di megawatt in Corea del Sud (uno dei leader mondiali nelle celle a combustibile stazionarie, con oltre 1 GW di potenza a celle a combustibile installata a metà degli anni 2020) fuelcellsworks.com. Negli Stati Uniti, aziende come FuelCell Energy offrono impianti MCFC per utility e grandi strutture, spesso in collaborazione con fornitori di gas naturale.
• Celle a combustibile a metanolo diretto (DMFC) – Un sottoinsieme della tecnologia delle celle a combustibile PEM, le DMFC ossidano direttamente il metanolo liquido (solitamente miscelato con acqua) all’anodo della cella a combustibile energy.gov. Producono CO₂ come sottoprodotto (poiché il metanolo contiene carbonio), ma offrono un carburante liquido comodo, più facile da gestire rispetto all’idrogeno. La densità energetica del metanolo è superiore a quella dell’idrogeno compresso (anche se inferiore alla benzina) e può sfruttare la logistica dei carburanti esistente energy.gov. Le DMFC sono tipicamente unità a bassa potenza (da decine di watt a pochi kW) utilizzate in applicazioni portatili e remote: ad esempio, caricabatterie off-grid, pacchi di alimentazione portatili militari o piccoli dispositivi di mobilità. A differenza delle PEMFC a idrogeno, le DMFC non necessitano di serbatoi ad alta pressione – il carburante può essere trasportato in bottiglie leggere. Tuttavia, i sistemi DMFC hanno efficienza e densità di potenza inferiori, e il catalizzatore può essere avvelenato da prodotti intermedi della reazione. Utilizzano inoltre ancora catalizzatori a metalli preziosi. Le DMFC hanno suscitato interesse per l’elettronica di consumo negli anni 2000 (prototipi di telefoni cellulari e laptop a cella a combustibile), ma le moderne batterie al litio le hanno in gran parte superate in quel settore. Oggi, le DMFC e celle a combustibile portatili simili sono utilizzate dove è necessario alimentare dispositivi off-grid a lunga durata senza dipendere da batterie pesanti o generatori – ad es. in ambito militare e in sensori ambientali remoti. Il mercato delle DMFC rimane relativamente piccolo (centinaia di milioni di USD a livello globale imarcgroup.com), ma si stanno compiendo costanti progressi per migliorare le prestazioni e la durabilità delle celle a combustibile a metanolo techxplore.com.

Ogni tipo di cella a combustibile presenta vantaggi adatti a casi d’uso specifici – dai motori automobilistici a rapido avviamento (PEMFC) alle centrali elettriche da megawatt (MCFC e SOFC). La Tabella 1 di seguito riassume le caratteristiche chiave e gli usi tipici:

(Tabella 1: Confronto tra i principali tipi di celle a combustibile – PEMFC, SOFC, PAFC, AFC, MCFC, DMFC) energy.gov

Tipo di cella a combustibile	Elettrolita & Temp	Applicazioni principali	Vantaggi	Svantaggi
PEMFC	Membrana polimerica; ~80°C	Veicoli (auto, autobus, carrelli elevatori); alcune applicazioni stazionarie e portatili	Alta densità di potenza; avvio rapido; compatta energy.gov	Richiede H₂ puro e catalizzatore al platino; sensibile alle impurità energy.gov.
SOFC	Ossido ceramico; 600–1000°C	Energia stazionaria (micro-CHP, grandi impianti); potenziale per navi, range extender	Flessibile nel combustibile (può usare gas naturale, biogas); molto efficiente (60%+); non richiede metalli preziosi energy.gov.	Avvio lento; sfide con materiali ad alta temperatura; necessita isolamento e gestione del ciclo termico energy.gov.
PAFC	Acido fosforico liquido; ~200°C	Unità CHP stazionarie (classe 200 kW); prime dimostrazioni su autobus	Tecnologia matura; tollerante ai combustibili riformati (presenza di un po’ di CO) energy.gov; buona efficienza CHP (85% con uso del calore).	Grande e pesante; alto carico di platino (costoso) energy.gov; ~40% efficienza elettrica; uso in graduale declino.
AFC	Alcalina (KOH o membrana); ~70°C	Applicazioni spaziali; sistemi portatili e di backup di nicchia	Alta efficienza e prestazioni (in ambienti privi di CO₂) energy.gov; può usare catalizzatori non preziosi.	Intollerante al CO₂ (eccetto versioni AMFC migliorate) energy.gov; i design tradizionali richiedono O₂ puro; i nuovi tipi a membrana stanno ancora migliorando la durabilità energy.gov.
MCFC	Carbonato fuso; ~650°C	Centrali elettriche su scala industriale; CHP industriale (centinaia di kW a multi-MW)	Flessibile nel combustibile (reforming interno di CH₄); alta efficienza (~65% elettrica) energy.gov; usa catalizzatori economici (nichel).	Vita utile breve (~5 anni) a causa della corrosione <a href=”https://www.energy.gov/eere/fuelcells/types-fuel-cells#:~:text=itself%20by%20a%20process%20called,reformingenergy.gov; temperatura di esercizio molto elevata; solo per uso stazionario su larga scala (non adatto ai veicoli).
DMFC	Membrana polimerica (alimentata a metanolo); ~60–120°C	Generatori portatili; sostituzione di batterie militari; piccoli dispositivi di mobilità	Utilizza combustibile a metanolo liquido (facile da trasportare, alta densità energetica rispetto all’H₂) energy.gov; rifornimento semplice.	Potenza ed efficienza inferiori; emette un po’ di CO₂; problemi di crossover del metanolo e avvelenamento del catalizzatore.

(Nota: Esistono altri tipi specializzati di celle a combustibile, come le Celle a combustibile rigenerative/reversibili che possono funzionare al contrario come elettrolizzatori, o le Celle a combustibile microbiche che utilizzano batteri per generare energia, ma queste sono al di fuori dell’ambito di questo rapporto. Ci concentriamo sulle principali categorie commerciali/di ricerca sopra menzionate.)

Celle a combustibile nei trasporti

Forse l’uso più visibile delle celle a combustibile è nei trasporti. I veicoli elettrici a celle a combustibile a idrogeno (FCEV) integrano i veicoli elettrici a batteria offrendo rifornimento rapido e lunga autonomia con zero emissioni allo scarico. Nel 2025, autobus, camion, auto e persino treni a celle a combustibile vengono distribuiti in numero crescente, soprattutto per casi d’uso in cui il peso delle batterie o i tempi di ricarica sono problematici. Come ha osservato una coalizione di oltre 30 CEO del settore in una lettera congiunta ai leader dell’UE, “le tecnologie dell’idrogeno sono fondamentali per garantire una decarbonizzazione dei trasporti su strada diversificata, resiliente ed economicamente vantaggiosa,” sostenendo che un approccio a doppio binario con batterie e celle a combustibile “sarà più economico per l’Europa rispetto a fare affidamento solo sull’elettrificazione.” hydrogen-central.com

Auto e SUV a celle a combustibile

I FCEV passeggeri come la Toyota Mirai e la Hyundai Nexo sono sul mercato da alcuni anni. Questi utilizzano pile a combustibile PEM per alimentare motori elettrici, simili ai veicoli elettrici a batteria ma riforniti con idrogeno gassoso in 3-5 minuti. Toyota, Hyundai e Honda hanno messo complessivamente su strada decine di migliaia di auto a celle a combustibile a livello globale (sebbene ancora una nicchia rispetto ai veicoli elettrici a batteria). Nel 2025, il mercato globale dei FCEV è valutato intorno a 3 miliardi di dollari, con una crescita prevista di oltre il 20% annuo globenewswire.com. L’adozione da parte dei consumatori è stata più forte nelle regioni con infrastrutture di rifornimento a idrogeno: California (USA), Giappone, Corea del Sud e alcuni paesi europei (Germania, Regno Unito, ecc.). Ad esempio, la Germania ora ha oltre 100 stazioni di rifornimento a idrogeno operative a livello nazionale globenewswire.com, e il Giappone ha circa 160 stazioni, rendendo questi paesi mercati privilegiati per i FCEV. La Francia ha lanciato un piano nazionale per l’idrogeno da 7 miliardi di euro che include la distribuzione di autobus a idrogeno e veicoli commerciali leggeri per uso governativo e di trasporto pubblico globenewswire.com.

I produttori automobilistici rimangono impegnati nella tecnologia delle celle a combustibile come parte di una strategia a percorsi multipli. Toyota nel 2025 ha delineato una vasta roadmap per una “società alimentata a idrogeno”, espandendo le celle a combustibile oltre la berlina Mirai verso camion pesanti, autobus e persino generatori stazionari pressroom.toyota.com. “Molti degli sforzi di Toyota verso la decarbonizzazione si sono concentrati sui veicoli elettrici a batteria, ma i propulsori a celle a combustibile a idrogeno rimangono una parte importante della nostra strategia a percorsi multipli,” ha affermato l’azienda pressroom.toyota.com. L’approccio di Toyota include la definizione collaborativa di standard: “Stiamo collaborando con aziende che tradizionalmente sarebbero state nostre concorrenti per sviluppare standard per il rifornimento di idrogeno… riconoscendo che uno standard industriale era di maggior beneficio rispetto al nostro vantaggio competitivo,” ha dichiarato Jay Sackett, Chief Engineer of Advanced Mobility di Toyota pressroom.toyota.com. Questa cooperazione industriale mira a garantire protocolli di rifornimento e pratiche di sicurezza uniformi, che a loro volta possono accelerare l’adozione.

In termini di prestazioni, le ultime auto a celle a combustibile eguagliano i veicoli convenzionali. Il SUV Hyundai NEXO (modello 2025) dichiara oltre 700 km di autonomia per ogni pieno di idrogeno globenewswire.com. Questi veicoli non emettono inquinanti e il loro unico sottoprodotto è l’acqua – una Mirai ha persino lasciato cadere acqua sulla strada per dimostrarlo. I produttori stanno lavorando per ridurre i costi: il modello di seconda generazione della Mirai è sceso di prezzo e anche i produttori cinesi stanno entrando nel mercato con modelli a basso costo (spesso con sussidi governativi). Tuttavia, l’infrastruttura di rifornimento rimane una sfida chicken-and-egg per le FCEV destinate ai consumatori – al 2025 ci sono circa 1.000 stazioni di idrogeno a livello globale, un numero minuscolo rispetto alle stazioni di servizio o ai punti di ricarica per veicoli elettrici. Molti paesi stanno finanziando la costruzione di stazioni; ad esempio, l’iniziativa tedesca H2 Mobility punta a una rete autostradale nazionale a idrogeno, e i programmi statali della California stanno sovvenzionando decine di stazioni per supportare oltre 10.000 FCEV.

Autobus e trasporto pubblico

Gli autobus urbani sono stati uno dei primi ambiti di applicazione delle celle a combustibile. Gli autobus tornano ai depositi (semplificando il rifornimento) e operano per molte ore, il che si adatta alla ricarica rapida e all’autonomia elevata delle celle a combustibile. In Europa, erano in funzione 370 autobus a celle a combustibile a gennaio 2023, con piani per oltre 1.200 entro il 2025 sustainable-bus.com. Questa espansione è favorita da programmi di finanziamento dell’UE (come i progetti JIVE e Clean Hydrogen Partnership) che aiutano le città ad acquistare autobus a idrogeno. I progressi sono visibili: in Europa si è registrata una crescita anno su anno del 426% nelle immatricolazioni di autobus a idrogeno nel primo semestre del 2025 (279 unità nel primo semestre 2025 contro 53 nel primo semestre 2024) sustainable-bus.com. Questi autobus utilizzano tipicamente sistemi a celle a combustibile PEM (forniti da aziende come Ballard Power Systems, Toyota o Cummins) abbinati a sistemi ibridi con batterie. Offrono autonomie di 300-400 km per rifornimento e evitano i limiti di peso e autonomia che gli autobus elettrici a batteria incontrano su tratte più lunghe o in climi freddi.

Città come Londra, Tokyo, Seul e Los Angeles hanno tutte messo in servizio autobus a idrogeno. Vienna, ad esempio, ha scelto autobus a idrogeno per alcune linee del centro città per evitare di installare infrastrutture di ricarica nel centro; utilizzando autobus a idrogeno “non è più necessaria l’infrastruttura di ricarica nel centro città e si può ridurre la dimensione della flotta (gli autobus a idrogeno coprono le tratte con meno veicoli grazie al rifornimento rapido e all’autonomia maggiore)”, ha osservato l’operatore del trasporto pubblico sustainable-bus.com. Le prestazioni reali sono incoraggianti: le aziende di trasporto segnalano che gli autobus a celle a combustibile raggiungono disponibilità e tempi di rifornimento paragonabili al diesel, con emissioni di vapore acqueo che migliorano la qualità dell’aria. Il principale svantaggio resta il costo: un autobus a celle a combustibile può costare 1,5–2 volte un autobus diesel. Tuttavia, grandi ordinativi e nuovi modelli stanno facendo scendere i prezzi. Nel 2023, Bologna ha ordinato 130 autobus a idrogeno (modelli Solaris Urbino) – il più grande appalto singolo di autobus a idrogeno fino ad oggi sustainable-bus.com, segno di fiducia nella crescita del settore. La Cina, in particolare, ha già migliaia di autobus a celle a combustibile in circolazione (Shanghai e altre città li hanno introdotti per le linee urbane e per le Olimpiadi invernali 2022). In effetti, la Cina rappresenta oltre il 90% degli autobus FCEV a livello globale e sta rapidamente implementando veicoli a idrogeno per il trasporto pubblico e la logistica con un forte sostegno statale globenewswire.com.

Gli esperti del settore ritengono che le celle a combustibile domineranno il mercato degli autobus a lunga percorrenza e del trasporto pesante. “La tecnologia delle celle a combustibile a idrogeno sta guadagnando terreno come opzione preferita per il futuro ‘post-diesel’ nelle operazioni a lungo raggio,” scrive la rivista Sustainable Bus, citando numerosi progetti per sviluppare autobus a celle a combustibile per i viaggi interurbani sustainable-bus.com. Ad esempio, FlixBus (un importante operatore europeo di autobus) sta testando un autobus a celle a combustibile con un obiettivo di autonomia superiore a 450 km sustainable-bus.com. Anche produttori come Van Hool e Caetano stanno sviluppando autobus H₂. L’uso intensivo richiede una maggiore durata: le attuali pile a combustibile delle auto passeggeri durano circa 5.000–8.000 ore, ma un autobus o un camion necessita di circa 30.000+ ore. Freudenberg, che sviluppa celle a combustibile per autobus, ha “un progetto dedicato per il trasporto pesante che punta a una durata minima di 35.000 ore,” riflettendo il salto di un ordine di grandezza nella durata necessario per le flotte commerciali sustainable-bus.com. Questa è una delle sfide ingegneristiche che si stanno superando per garantire che le celle a combustibile soddisfino i rigorosi cicli di lavoro del trasporto pubblico e delle merci.

Camion e trasporto pesante

I camion pesanti sono considerati una delle applicazioni più promettenti e necessarie per le celle a combustibile. Questi veicoli richiedono lunga autonomia, rifornimento rapido e alta capacità di carico – aree in cui le batterie faticano a causa del peso e dei tempi di ricarica. I camion a celle a combustibile possono essere riforniti in 10–20 minuti e trasportare abbastanza idrogeno per oltre 500 km di autonomia, mantenendo comunque il carico utile (poiché i serbatoi di idrogeno sono più leggeri rispetto ai massicci pacchi batteria per la stessa quantità di energia). I principali produttori di camion hanno avviato programmi: Daimler Truck e Volvo hanno creato una joint venture (cellcentric) per produrre sistemi a celle a combustibile per camion, puntando alla produzione di massa entro la fine di questo decennio. Nikola, Hyundai, Toyota, Hyzon e altri hanno prototipi o primi camion a celle a combustibile commerciali su strada nel 2025. L’Hydrogen Mobility Alliance europea ha dichiarato senza mezzi termini che “Heavy-Duty Long-Haul Trucking is the prime hydrogen automotive use case and heavy-duty fuel cell systems are the core technology” necessario hydrogen-central.com. Questo sentimento è condiviso dalla CEO di Daimler Truck, Karin Rådström, che ha affermato “Hydrogen trucks are the perfect complement to battery-electric ones — offering long ranges, fast refueling, and a big opportunity for Europe. We lead in hydrogen tech, and we’ll stay ahead if we act now — across the full value chain.” hydrogen-central.com Il suo punto sottolinea che i produttori europei hanno investito molto nel know-how sulle celle a combustibile (Daimler ha iniziato la R&S sulle celle a combustibile negli anni ’90) e non intendono cedere la leadership, ma sollecitano i responsabili politici a costruire ora l’infrastruttura per i camion a idrogeno now per capitalizzare su questo vantaggio.

Le prove nel mondo reale stanno convalidando il concetto. Hyundai ha messo in servizio una flotta di 47 camion pesanti a celle a combustibile in Svizzera a partire dal 2020 (modello XCIENT) e, entro il 2025, questi camion hanno percorso collettivamente oltre 4 milioni di km di operatività. Sulla base di ciò, il Vicepresidente di Hyundai Jaehoon Chang ha annunciato che i loro camion H₂ in Europa hanno “percorso collettivamente oltre 15 milioni di chilometri… dimostrando sia l’affidabilità che la scalabilità dell’idrogeno nella logistica commerciale.” hydrogen-central.com Si tratta di una prova concreta che i camion a celle a combustibile possono gestire un uso intenso quotidiano. In Nord America, la startup Nikola ha consegnato camion semirimorchi a celle a combustibile ai primi clienti (anche se l’azienda ha affrontato difficoltà finanziarie e una ristrutturazione nel 2023 h2-view.com). Toyota ha realizzato camion a celle a combustibile a idrogeno di Classe 8 (utilizzando stack di celle a combustibile basati su Mirai) per il trasporto nei porti di Los Angeles, dove una flotta di circa 30 camion H₂ trasporta merci con rifornimento fornito da un impianto dedicato di idrogeno “Tri-Gen” a Long Beach pressroom.toyota.com. Quell’impianto, costruito con FuelCell Energy, converte biogas rinnovabile in idrogeno, elettricità e acqua in loco – producendo 2,3 MW di energia elettrica più fino a 1.200 kg di idrogeno al giorno pressroom.toyota.com. L’idrogeno alimenta sia i camion Toyota che le FCEV passeggeri, mentre l’elettricità fa funzionare le operazioni portuali e persino l’acqua di scarto viene utilizzata per lavare le auto sbarcate dalle navi pressroom.toyota.com. Toyota ha sottolineato che solo questo sistema “compensa 9.000 tonnellate di emissioni di CO₂ all’anno” nel porto, sostituendo ciò che avrebbero emesso i camion diesel pressroom.toyota.com. “Ci sono fino a 20.000 opportunità ogni giorno per ripulire l’aria con camion alimentati a celle a combustibile a idrogeno,” ha osservato Jay Sackett di Toyota, riferendosi ai viaggi giornalieri dei camion diesel nei porti di LA/Long Beach che potrebbero essere sostituiti pressroom.toyota.com.

Il rifornimento di idrogeno per i camion sta ricevendo un impulso grazie a partnership. Nell’UE, le aziende hanno lanciato l’iniziativa H2Accelerate per sincronizzare l’implementazione dei corridoi per il trasporto merci a idrogeno e delle stazioni di rifornimento per i camion a lunga percorrenza verso la fine degli anni 2020. La California Energy Commission sta finanziando diverse stazioni di rifornimento di idrogeno ad alta capacità per camion (in grado di rifornire decine di camion al giorno) per supportare il trasporto portuale e, in futuro, le rotte a lunga distanza verso gli hub logistici interni. Il governo cinese sta promuovendo in modo aggressivo i camion a celle a combustibile in alcune province con sussidi e obblighi, puntando a 50.000 veicoli a celle a combustibile su strada entro il 2025 e 100.000–200.000 entro il 2030 insieme a 1.000 stazioni H₂ globenewswire.com. La Cina ha già introdotto camion pesanti a celle a combustibile nelle operazioni di fabbriche di acciaio e miniere, sfruttando la tecnologia domestica (aziende come Weichai e REFIRE forniscono sistemi a celle a combustibile).

Treni, Navi e Aerei

Oltre ai veicoli stradali, le celle a combustibile stanno trovando un ruolo anche in altre modalità di trasporto:

• Treni: Diversi treni passeggeri a celle a combustibile di idrogeno sono ora in servizio, un traguardo importante per la decarbonizzazione ferroviaria. In particolare, il treno a celle a combustibile Coradia iLint di Alstom è entrato in servizio commerciale in Germania nel 2018 e nel 2022 circolava su linee regionali in Bassa Sassonia, sostituendo i treni diesel. Nel 2022, una flotta di 14 treni a celle a combustibile Alstom ha iniziato a operare nella regione di Francoforte e sono in corso progetti pilota in Italia, Francia e Regno Unito. Questi treni trasportano idrogeno a bordo in serbatoi e possono percorrere oltre 1000 km con un pieno, adatti per linee non elettrificate (circa la metà della rete ferroviaria europea non è elettrificata). I treni a celle a combustibile eliminano la necessità di costose linee elettriche aeree sulle tratte a basso traffico. Dal 2025, l’Europa si è impegnata a espandere i treni a idrogeno: ad esempio, l’Italia ha ordinato 6 treni a celle a combustibile per la Lombardia, la Francia sta testando unità Alstom, e il Regno Unito ha sperimentato un treno HydroFLEX. Negli Stati Uniti, lo sviluppo è più lento ma aziende come Stadler stanno fornendo un treno a idrogeno per la California. La Cina ha inoltre presentato un prototipo di locomotiva a idrogeno nel 2021. Per il trasporto merci, la compagnia mineraria Anglo American ha presentato una locomotiva ibrida a celle a combustibile da 2MW nel 2022. In sintesi, le celle a combustibile stanno dimostrando il loro valore per le linee ferroviarie dove le batterie sarebbero troppo pesanti o avrebbero un’autonomia insufficiente.
• Marittimo (Navi e Imbarcazioni): Il settore marittimo sta esplorando le celle a combustibile sia per l’alimentazione ausiliaria che primaria. Piccoli traghetti passeggeri e imbarcazioni sono stati i primi ad adottarle. Nel 2021, la MF Hydra in Norvegia è diventata il primo traghetto al mondo a celle a combustibile a idrogeno liquido, trasportando auto e passeggeri con un sistema a celle a combustibile Ballard da 1,36 MW. Il Giappone ha testato un traghetto a celle a combustibile (l’HydroBingo) e sta valutando l’idrogeno per la navigazione costiera. L’Unione Europea sta finanziando progetti come H2Ports e FLAGSHIPS per dimostrare imbarcazioni a idrogeno e il bunkeraggio di idrogeno nei porti. Per le navi più grandi, il consenso attuale è di utilizzare celle a combustibile con combustibili derivati dall’idrogeno come ammoniaca o metanolo (che possono essere “crackati” o utilizzati nelle celle a combustibile con il giusto design). Ad esempio, l’operatore crocieristico norvegese Hurtigruten sta sviluppando una nave da crociera con SOFC alimentate ad ammoniaca verde entro il 2026. Un altro settore di nicchia sono i veicoli subacquei e i sottomarini: le celle a combustibile (soprattutto PEM) possono fornire energia silenziosa e indipendente dall’aria – i sottomarini tedeschi Type 212A utilizzano celle a combustibile a idrogeno per operazioni furtive. Mentre le navi portacontainer a lungo raggio probabilmente si affideranno a motori a combustione che bruciano ammoniaca o metanolo nel breve termine, le celle a combustibile potrebbero affiancarli per le manovre in porto o, eventualmente, essere scalate man mano che vengono sviluppate celle a combustibile ad alta potenza (diversi MW). Man mano che vengono risolte le questioni di sicurezza e stoccaggio, le celle a combustibile offrono alle navi la promessa di una propulsione a zero emissioni senza il rumore e le vibrazioni dei motori diesel.
• Aviazione: L’aviazione è il settore più difficile da decarbonizzare e le celle a combustibile a idrogeno sono oggetto di attiva ricerca per alcune nicchie. È improbabile che le celle a combustibile possano mai alimentare direttamente un jumbo jet (la combustione di idrogeno o altri carburanti potrebbero farlo), ma hanno potenziale in aerei più piccoli o come parte di sistemi ibridi. Diverse startup (ZeroAvia, Universal Hydrogen, H2Fly) hanno fatto volare piccoli aerei riconvertiti con celle a combustibile a idrogeno che azionano eliche. Nel 2023, ZeroAvia ha fatto volare un aereo di prova da 19 posti (un Dornier 228) con uno dei suoi due motori sostituito da un sistema di propulsione elettrica a celle a combustibile. Il loro prossimo obiettivo è realizzare aerei regionali da 40-80 posti alimentati a idrogeno entro il 2027. Airbus, il più grande produttore di aerei di linea al mondo, inizialmente aveva studiato turbine a combustione di idrogeno, ma nel 2023 ha annunciato un cambio di focus verso “un aereo completamente elettrico, alimentato a idrogeno con un motore a celle a combustibile” come percorso principale per il suo programma ZEROe airbus.com. Nel giugno 2025, Airbus ha firmato una grande partnership con il produttore di motori MTU Aero Engines per sviluppare e far maturare la propulsione a celle a combustibile per l’aviazione. “Il nostro focus sulla propulsione completamente elettrica a celle a combustibile per i futuri aerei alimentati a idrogeno sottolinea la nostra fiducia e i nostri progressi in questo ambito,” ha dichiarato Bruno Fichefeux, Head of Future Programs di Airbus airbus.com. “Collaborare con MTU… ci permetterà di unire le nostre conoscenze, accelerare la maturazione delle tecnologie critiche e, in definitiva, fornire un sistema di propulsione rivoluzionario alimentato a idrogeno per i futuri aerei commerciali. Insieme, lo stiamo attivamente pionierizzando.” airbus.com Allo stesso modo, il Dr. Stefan Weber di MTU ha sottolineato la loro “visione di un concetto di propulsione rivoluzionario che consenta un volo praticamente a emissioni zero,” definendo lo sforzo congiunto un passo chiave verso la realizzazione di aerei di linea alimentati a celle a combustibile airbus.com. Questa partnership delinea una roadmap pluriennale: prima il miglioramento dei componenti (stack di celle a combustibile ad alta potenza, stoccaggio criogenico di H₂, ecc.), poi i test a terra di un sistema di propulsione a celle a combustibile in scala reale, con l’obiettivo di un motore a celle a combustibile certificabile per l’aviazione negli anni 2030 airbus.com. L’applicazione target sarà probabilmente inizialmente un piccolo aereo regionale, ma l’obiettivo finale è scalare verso aerei a corridoio singolo per rotte a corto raggio. Le celle a combustibile producono solo acqua e hanno il vantaggio di un’elevata efficienza alle altitudini di crociera. Le sfide includono il peso (celle a combustibile e motori rispetto ai motori turbofan) e l’immagazzinamento di sufficiente idrogeno (probabilmente come idrogeno liquido) a bordo dell’aereo. L’impegno pubblico di Airbus indica una forte convinzione che queste sfide possano essere superate. Nel frattempo, celle a combustibileAnche gli aerei stanno utilizzando le celle a combustibile in altri modi: come APU (unità di potenza ausiliarie) per fornire elettricità a bordo in modo silenzioso, e persino per generare acqua per l’equipaggio (celle a combustibile rigenerative). La NASA e altri hanno studiato l’uso di celle a combustibile rigenerative come sistemi di accumulo di energia per aerei elettrici. In generale, sebbene gli aerei a idrogeno siano ancora in una fase iniziale, è probabile che la fine degli anni 2020 veda le prime rotte commerciali servite da aerei alimentati a celle a combustibile, soprattutto man mano che aziende come Airbus, MTU, Boeing e Universal Hydrogen intensificano la R&S e i test sui prototipi.
• Droni e Veicoli Speciali: Una categoria più piccola ma in crescita è quella dei droni a celle a combustibile e veicoli speciali. Aziende come Intelligent Energy e Doosan Mobility hanno sviluppato pacchi di alimentazione a celle a combustibile PEM per droni, consentendo tempi di volo molto più lunghi rispetto alle batterie al litio. I kit a idrogeno per droni possono mantenere gli UAV in volo per 2–3 ore contro i 20-30 minuti delle batterie, il che è prezioso per applicazioni di sorveglianza, mappatura o consegna. Nel 2025, la Corea del Sud ha persino dimostrato un drone multi-rotore a celle a combustibile a idrogeno con un carico utile di 5 kg per oltre un’ora. A terra, le celle a combustibile alimentano anche carrelli elevatori (come menzionato in precedenza) e attrezzature aeroportuali (trattori da traino, camion refrigerati) dove il cambio batteria è complicato. Il settore della movimentazione dei materiali è silenziosamente diventato una storia di successo per le celle a combustibile: oltre 70.000 carrelli elevatori a celle a combustibile sono ora utilizzati quotidianamente nei magazzini innovationnewsnetwork.com, offrendo alle aziende “zero emissioni negli ambienti di magazzino” e maggiore produttività (nessun tempo di inattività per la ricarica delle batterie). Grandi rivenditori come Walmart e Amazon hanno investito molto in questi sistemi tramite fornitori come Plug Power. Questa adozione precoce sottolinea che le celle a combustibile possono trovare nicchie in cui i loro vantaggi unici (rifornimento rapido, potenza continua) superano batterie o motori.

In sintesi, le celle a combustibile stanno facendo progressi in tutto il settore dei trasporti: dalle auto passeggeri ai veicoli più grandi, e persino nei cieli. Il trasporto pesante è un chiaro punto di forza: gli esperti concordano ampiamente che le celle a combustibile a idrogeno giocheranno un “ruolo vitale nella decarbonizzazione dei trasporti, in particolare nei settori in cui le opzioni elettriche a batteria potrebbero non essere sufficienti” hydrogen-central.com. I prossimi anni determineranno la portata; molto dipende dalla costruzione di un’infrastruttura di rifornimento di idrogeno sufficiente e dal raggiungimento di economie di scala per abbassare i costi dei veicoli. Ma la presenza di veicoli a celle a combustibile nelle flotte pubbliche, nelle operazioni di trasporto merci e negli usi di nicchia sta già aiutando a stimolare la domanda di idrogeno e a normalizzare la tecnologia. Come ha affermato Oliver Zipse, CEO di BMW: “Nel contesto attuale, l’idrogeno non è solo una soluzione climatica – è un fattore di resilienza. … In BMW, sappiamo che non esiste una piena decarbonizzazione o un settore della mobilità europea competitivo senza idrogeno.” hydrogen-central.com

Generazione di Energia Stazionaria con Celle a Combustibile

Mentre le auto a idrogeno fanno notizia, i sistemi stazionari a celle a combustibile stanno silenziosamente trasformando il modo in cui generiamo e utilizziamo l’energia. Le celle a combustibile possono fornire elettricità e calore puliti ed efficienti per case, edifici, data center e persino alimentare la rete. Offrono un’alternativa ai generatori a combustione (e alle relative emissioni/rumore), e possono rafforzare le reti elettriche ricche di rinnovabili con energia on-demand e programmabile. Le principali applicazioni stazionarie includono:

• Alimentazione di emergenza e alimentazione remota – Le torri di telecomunicazione, i data center, gli ospedali e le installazioni militari richiedono un’alimentazione di emergenza affidabile. Tradizionalmente questo ruolo è svolto dai generatori diesel, ma le alternative a celle a combustibile (alimentate a idrogeno o combustibili liquidi) stanno diventando sempre più popolari per il backup a zero emissioni. Ad esempio, Verizon e AT&T hanno installato sistemi di backup a celle a combustibile a idrogeno presso le torri cellulari per estendere il tempo di funzionamento oltre i sistemi UPS a batteria. Nel 2024, Microsoft ha annunciato di aver testato con successo un generatore a celle a combustibile da 3 MW per sostituire i gruppi elettrogeni diesel come backup dei data center, alimentato da idrogeno prodotto in loco carboncredits.com. Le celle a combustibile si avviano istantaneamente e richiedono una manutenzione minima rispetto ai motori. Inoltre, in strutture al chiuso (o in aree urbane), il funzionamento senza emissioni è un grande vantaggio: nessuna emissione di CO₂, NOx o particolato. Le industrie delle telecomunicazioni statunitensi ed europee hanno iniziato a implementare celle a combustibile soprattutto dove le normative su rumore o ambiente limitano l’uso del diesel. Anche generatori a celle a combustibile portatili di piccola scala (come quelli di SFC Energy o GenCell) possono fornire energia remota per avamposti militari o operazioni di soccorso in caso di calamità. Un progetto dell’esercito statunitense, ad esempio, utilizza un camion “H2Rescue” dotato di un generatore a celle a combustibile per le zone di disastro – può fornire 25 kW di potenza per 72 ore consecutive e ha recentemente stabilito un record mondiale percorrendo 1.806 miglia con un solo pieno di idrogeno innovationnewsnetwork.com. Tali capacità stanno attirando le agenzie di emergenza a considerare le celle a combustibile per un’alimentazione di backup resiliente.
• Micro-cogenerazione residenziale e commerciale – In Giappone e Corea del Sud, decine di migliaia di abitazioni sono dotate di unità a celle a combustibile per la micro-cogenerazione (CHP). Il programma giapponese Ene-Farm (sostenuto da Panasonic, Toshiba, ecc.) ha installato oltre 400.000 unità domestiche PEMFC e SOFC dal 2009. Queste unità (~0,5–1 kW elettrici) generano elettricità per la casa e il calore di scarto viene utilizzato per acqua calda o riscaldamento degli ambienti, raggiungendo un’efficienza complessiva dell’80–90%. Solitamente funzionano con idrogeno ricavato dal gas naturale tramite un piccolo reformer. Generando energia in loco, riducono il carico sulla rete e l’impronta di carbonio (soprattutto se abbinati a gas di origine rinnovabile). Anche la Corea del Sud offre incentivi per le celle a combustibile residenziali. Europa e Stati Uniti hanno progetti pilota (ad esempio, unità micro-CHP a celle a combustibile in Germania nell’ambito del programma KfW), ma l’adozione è più lenta a causa degli elevati costi iniziali e dei prezzi storicamente bassi del gas naturale. Tuttavia, con l’eliminazione graduale del riscaldamento a gas naturale per motivi climatici, la cogenerazione a celle a combustibile potrebbe trovare una nicchia per l’energia domestica efficiente, soprattutto se alimentata da idrogeno verde o biogas.
• Impianti a celle a combustibile per la produzione primaria di energia e su scala utility – Le celle a combustibile possono essere aggregate in centrali elettriche di scala megawatt che alimentano la rete elettrica o forniscono energia a fabbriche/ospedali/campus universitari. I vantaggi includono alta efficienza, emissioni estremamente basse (soprattutto se si utilizza idrogeno o biogas) e un ingombro ridotto rispetto ad altre centrali elettriche. Ad esempio, un parco a celle a combustibile da 59 MW a Hwasung, Corea del Sud (che utilizza unità MCFC di POSCO Energy) fornisce energia alla rete da anni researchgate.net. La Corea del Sud è leader mondiale in questo settore: ha oltre 1 GW di capacità installata di celle a combustibile stazionarie, che forniscono energia distribuita in città e siti industriali fuelcellsworks.com. Uno dei fattori trainanti sono gli obiettivi sulle rinnovabili della Corea – le celle a combustibile sono considerate energia pulita secondo alcune normative locali e migliorano anche la qualità dell’aria sostituendo generatori a carbone/diesel. Negli Stati Uniti, aziende come Bloom Energy (con sistemi SOFC) e FuelCell Energy (con sistemi MCFC) hanno realizzato progetti da 1 MW fino a ~20 MW per utility e grandi campus aziendali. Nel 2022, Bloom e SK E&S hanno inaugurato una installazione Bloom SOFC da 80 MW in Corea del Sud – la più grande schiera di celle a combustibile al mondo bloomenergy.com. Da notare che questi sistemi possono seguire il carico e alcuni possono fornire anche calore combinato (utile per teleriscaldamento o vapore industriale). In Europa, le centrali a celle a combustibile sono meno diffuse ma in crescita – Germania, Italia e Regno Unito hanno visto installazioni nell’ordine di pochi MW, spesso utilizzando unità PEM o SOFC alimentate a biogas. Nel 2025, Statkraft norvegese aveva pianificato una centrale a celle a combustibile a idrogeno da 40 MW (per bilanciare le rinnovabili), anche se ha sospeso alcuni nuovi progetti H₂ a causa di preoccupazioni sui costi ts2.tech. La tendenza è che le celle a combustibile stanno diventando parte del mix di risorse energetiche distribuite, fornendo energia affidabile con meno inquinamento. Inoltre, si integrano bene con le rinnovabili intermittenti; ad esempio, una cella a combustibile può utilizzare idrogeno prodotto da surplus solare/eolico (direttamente o tramite un elettrolizzatore collegato) e poi funzionare quando la produzione rinnovabile è bassa, agendo di fatto come accumulo di energia. Questo concetto di “Power-to-Hydrogen-to-Power” è in fase di test nei microgrid. Il National Renewable Energy Lab degli Stati Uniti ha installato un sistema a celle a combustibile PEM da 1 MW (di Toyota) presso il suo campus in Colorado nel 2024 per la ricerca sull’uso delle celle a combustibile per migliorare la resilienza energetica e integrarsi con solare/accumulo pressroom.toyota.com.
• CHP industriale e commerciale – Oltre alle abitazioni, sistemi CHP a celle a combustibile di maggiori dimensioni sono utilizzati in ospedali, università e strutture aziendali. Un impianto PAFC da 1,4 MW potrebbe alimentare un ospedale, fornendo vapore con il suo calore di scarto e raggiungendo un’efficienza complessiva superiore all’80%. Università come Yale e Cal State hanno gestito impianti a celle a combustibile multi-MW (unità MCFC di FuelCell Energy) nei campus, riducendo il prelievo dalla rete e le emissioni. Aziende come IBM, Apple e eBay hanno installato parchi di celle a combustibile nei data center (ad esempio Apple aveva un parco celle a combustibile Bloom Energy da 10 MW in North Carolina, alimentato principalmente a biogas). Questi non solo forniscono energia pulita in loco, ma fungono anche da backup e supporto alla rete. I governi incentivano tali progetti tramite agevolazioni; negli Stati Uniti, l’Investment Tax Credit (ITC) federale per le celle a combustibile (credito del 30%) è stato rinnovato almeno fino al 2025 fuelcellenergy.com, e stati come la California offrono crediti aggiuntivi tramite SGIP. In Europa, alcuni paesi consentono alle unità di cogenerazione a celle a combustibile di ottenere tariffe incentivanti o sovvenzioni. Di conseguenza, le installazioni stazionarie di celle a combustibile sono sulla buona strada per un anno da record nel 2023–2024 con ~400 MW aggiunti annualmente e proiezioni di oltre 1 GW all’anno a livello globale entro gli anni 2030 fuelcellsworks.com. Questo è ancora poco nel contesto del settore energetico, ma la crescita sta accelerando.
• Bilanciamento della rete e accumulo di energia – Un’applicazione innovativa delle celle a combustibile è il bilanciamento delle reti ricche di rinnovabili. Le regioni con molta energia solare/eolica stanno studiando lo stoccaggio di energia tramite idrogeno: quando c’è energia in eccesso, la si usa per elettrolizzare l’acqua in idrogeno; poi si immagazzina e successivamente si alimentano le celle a combustibile per rigenerare elettricità nei momenti di alta domanda o bassa produzione rinnovabile. Le celle a combustibile in questa modalità agiscono essenzialmente come centrali di punta altamente reattive e a zero emissioni. Ad esempio, un progetto nello Utah, USA (Intermountain Power) prevede centinaia di MW di celle a combustibile a ossidi solidi reversibili entro il 2030, in grado di passare dall’elettrolisi alla generazione di energia, aiutando Los Angeles a raggiungere il 100% di energia pulita immagazzinando energia in caverne di idrogeno. Anche le utility europee stanno testando sistemi pilota più piccoli. Mentre l’accumulo a batteria gestisce tipicamente il bilanciamento di breve durata (ore), idrogeno + celle a combustibile potrebbero coprire i gap di più giorni o stagionali, essenziale per la piena decarbonizzazione della rete. L’iniziativa Hydrogen Earthshot del Dipartimento dell’Energia degli Stati Uniti mira a rendere economico tale accumulo di lunga durata riducendo i costi dell’idrogeno. La dott.ssa Sunita Satyapal ha osservato che “l’idrogeno può essere una delle poche opzioni per immagazzinare energia per settimane o mesi”, consentendo una maggiore integrazione delle rinnovabili iea.orgiea.org.

Il supporto delle politiche sta inoltre incentivando le celle a combustibile stazionarie. Ad esempio, lo Stato di New York nel 2025 ha annunciato 3,7 milioni di dollari di finanziamenti per progetti innovativi di celle a combustibile a idrogeno per migliorare l’affidabilità della rete e decarbonizzare l’industria nyserda.ny.gov. “Sotto la guida della Governatrice Hochul, New York sta esaminando ogni risorsa, inclusi i combustibili avanzati, per fornire energia pulita,” ha dichiarato Doreen Harris, CEO di NYSERDA, definendo l’investimento nelle celle a combustibile a idrogeno “una proposta di grande valore che ha il potenziale di ridurre la dipendenza dai combustibili fossili, contribuire all’affidabilità della rete e rendere le nostre comunità più sane.” nyserda.ny.gov Il programma sta raccogliendo progetti per sistemi a celle a combustibile che possano servire come “capacità stabile per una rete elettrica bilanciata” o decarbonizzare i processi industriali nyserda.ny.gov. Questo evidenzia il riconoscimento che le celle a combustibile possono fornire energia su richiesta (capacità) senza emissioni, una caratteristica sempre più importante con la dismissione delle centrali a carbone. Allo stesso modo, la United States Hydrogen Alliance osserva che stati come NY stanno “dimostrando come un’azione statale mirata possa accelerare il progresso nazionale verso un’economia energetica resiliente e a basse emissioni di carbonio” promuovendo tecnologie a celle a combustibile scalabili per la rete e gli usi industriali nyserda.ny.gov. In Asia, la nuova strategia sull’idrogeno del Giappone (2023) prevede un maggiore utilizzo delle celle a combustibile sia per l’energia che per la mobilità, e il 14° Piano Quinquennale della Cina include esplicitamente l’idrogeno come elemento chiave per la decarbonizzazione dell’industria e il supporto alla sicurezza energetica payneinstitute.mines.edu.

In sintesi, le celle a combustibile stazionarie stanno passando costantemente dalla fase pilota all’implementazione pratica. Ricoprono ruoli importanti: forniscono energia di backup pulita, permettono la generazione in loco con recupero di calore (aumentando l’efficienza), e potenzialmente fungono da ponte tra le rinnovabili intermittenti e le reti affidabili. Decentralizzano inoltre la generazione di energia, aumentando la resilienza – un aspetto centrale dopo eventi come il blackout della rete texana del 2021. Con la diminuzione dei costi e il miglioramento della disponibilità di combustibile (soprattutto idrogeno verde o biogas), possiamo aspettarci che le celle a combustibile alimentino sempre più edifici e strutture critiche. In effetti, le previsioni indicano che entro gli anni 2030, le celle a combustibile potrebbero rappresentare molti gigawatt di capacità di generazione distribuita a livello globale, costituendo un pilastro silenzioso ma cruciale dell’infrastruttura energetica pulita.

Applicazioni di celle a combustibile portatili e off-grid

Non tutte le celle a combustibile sono di grandi dimensioni o montate su veicoli; un’area significativa di sviluppo riguarda le celle a combustibile portatili per uso off-grid, consumer o militare. Queste spaziano da caricabatterie tascabili a generatori da 1–5 kW trasportabili. L’attrattiva è fornire elettricità in luoghi remoti o per dispositivi senza la necessità di batterie pesanti o piccoli motori inquinanti.

• Uso militare e tattico: I soldati sul campo trasportano carichi pesanti di batterie per alimentare radio, GPS, visori notturni e altra elettronica. Le celle a combustibile alimentate da un combustibile liquido possono alleggerire quel carico producendo energia su richiesta da una piccola cartuccia. L’esercito statunitense ha testato unità a metanolo e celle a combustibile a propano come caricabatterie portatili – invece di trasportare 9 kg di batterie di riserva, un soldato potrebbe portare una cella a combustibile da 1,5 kg e alcune cartucce di combustibile. Aziende come UltraCell (ADVENT) e SFC Energy forniscono unità nella gamma 50–250 W per utenti militari. Nel 2025, SFC Energy ha presentato una cella a combustibile tattica portatile di nuova generazione con una potenza fino a 100 W (capacità energetica di 2.400 Wh) – circa il doppio della potenza dei modelli precedenti fuelcellsworks.com. Questi sistemi alimentati a metanolo possono fornire energia silenziosamente per giorni, il che è prezioso per operazioni coperte o avamposti di sensori. La Bundeswehr tedesca, ad esempio, ha adottato ampiamente le celle a combustibile “Jenny” di SFC per ricaricare le batterie delle truppe sul campo, citando una drastica riduzione della logistica delle batterie. Allo stesso modo, Stati Uniti, Regno Unito e altri hanno programmi per sviluppare celle a combustibile “man-portable”. Il combustibile principale utilizzato è il metanolo o l’acido formico (come vettore di idrogeno conveniente), anche se alcuni progetti sperimentali utilizzano pacchi di idruro chimico per generare idrogeno al momento. Man mano che questi dispositivi diventano più robusti e densi di energia, sono destinati a sostituire molti dei piccoli generatori a benzina e dei grandi pacchi batteria attualmente utilizzati da militari e soccorritori.
• Uso ricreativo e campeggio: È emerso un mercato di nicchia per generatori a celle a combustibile da campeggio. Questi sono essenzialmente sistemi DMFC o PEM che possono alimentare un camper o una baita in modo silenzioso e senza fumi, a differenza di un generatore a benzina. Ad esempio, Efoy (di SFC Energy) offre unità a celle a combustibile a metanolo (45–150 W continui) destinate a proprietari di camper, di barche e di baite. Mantengono automaticamente carica una batteria, consumando pochi litri di metanolo in una settimana per fornire illuminazione e alimentazione agli elettrodomestici off-grid. La comodità di dover solo sostituire una cartuccia di metanolo di tanto in tanto (invece di far funzionare un generatore rumoroso o trasportare pannelli solari) ha attirato una clientela piccola ma costante, soprattutto in Europa. Queste unità sono apprezzate anche per le barche a vela, dove possono ricaricare lentamente le batterie in modo silenzioso durante lunghi viaggi.
• Caricatori per Elettronica Personale: Nel corso degli anni, le aziende hanno presentato piccoli celle a combustibile per caricare o alimentare laptop, telefoni e altri dispositivi. Ad esempio, Brunton e Point Source Power avevano caricabatterie da campeggio a cella a combustibile a idrogeno e propano, e Toshiba mostrò famosamente un prototipo di laptop DMFC nel 2005. L’adozione è stata limitata: le batterie al litio sono migliorate così tanto che un caricatore a cella a combustibile non è stato interessante per la maggior parte dei consumatori. Tuttavia, il concetto riemerge di tanto in tanto, soprattutto per la preparazione alle emergenze (una piccola lanterna/caricatore USB a cella a combustibile che funziona con combustibile da fornello da campeggio, ecc.). Ad esempio, Lilliputian Systems ha sviluppato un caricatore per telefono a cella a combustibile a butano (il Nectar) che ha persino ottenuto l’approvazione FCC, ma non è arrivato al mercato di massa. Il potenziale rimane per le celle a combustibile portatili di offrire una maggiore autonomia ai dispositivi per utenti specifici (ad es. giornalisti sul campo, spedizioni, ecc.). Un approccio forse più promettente è l’uso di cartucce di idrogeno: le aziende stanno valutando piccole cartucce di idruro metallico o idrogeno chimico (delle dimensioni di una lattina di bibita) che potrebbero alimentare un laptop per decine di ore tramite una minuscola cella a combustibile PEM. Nel 2024, Intelligent Energy ha lanciato un prototipo di estensore di autonomia a cella a combustibile a idrogeno per droni e ha lasciato intendere una tecnologia simile per laptop. Se lo stoccaggio e la sicurezza dell’idrogeno potranno essere miniaturizzati con successo, potremmo finalmente vedere emergere un caricatore a cella a combustibile commerciale per l’elettronica di largo consumo, soprattutto con la proliferazione dei dispositivi USB.
• Droni e Robotica: Abbiamo accennato ai droni a idrogeno nella sezione trasporti, ma dal punto di vista della fonte di alimentazione, si tratta di celle a combustibile portatili. Le operazioni di droni ad alto valore (sorveglianza, mappatura, consegna) beneficiano di tempi di volo più lunghi resi possibili dalle celle a combustibile. Pacchi a cella a combustibile da 1–5 kW sono stati integrati in multicotteri e piccoli droni ad ala fissa. Nel 2025, il drone a idrogeno di Doosan Mobility (Corea) ha stabilito un record di volo di 13 ore (in configurazione multi-rotore) utilizzando una cella a combustibile e uno stoccaggio di idrogeno ad alta densità energetica. Questo è rivoluzionario per applicazioni come l’ispezione di oleodotti o i droni per la ricerca e il soccorso, che normalmente devono atterrare ogni 20-30 minuti per cambiare batteria. Un altro esempio: il Jet Propulsion Laboratory della NASA ha sperimentato un concetto di aereo marziano alimentato a cella a combustibile, dove la lunga autonomia di una cella a combustibile potrebbe permettere a un UAV di sorvolare vaste aree della superficie marziana (utilizzando idruri chimici per l’idrogeno, dato che su Marte non è possibile fare rifornimento!). Sulla Terra, le celle a combustibile alimentano anche alcuni robot autonomi e carrelli elevatori al chiuso, come già menzionato: il loro rapido rifornimento e l’assenza di scarichi li rendono adatti ai magazzini, dove un robot o un carrello elevatore può continuare a lavorare con solo 2 minuti di rifornimento di idrogeno invece di ore di ricarica.
• Dispositivi di emergenza e medici: Le celle a combustibile portatili sono state sperimentate anche per apparecchiature mediche (ad es. concentratori di ossigeno portatili o ventilatori che normalmente si affidano a batterie). L’idea è una fonte di alimentazione a lunga durata per ospedali da campo o durante disastri. Inoltre, sono in sviluppo celle a combustibile (con reformer) che funzionano con combustibili logistici come propano o diesel per la risposta alle emergenze. Ad esempio, il camion H2Rescue menzionato in precedenza può non solo fornire energia ma anche produrre acqua – entrambi bisogni critici nelle emergenze innovationnewsnetwork.com. Aziende come GenCell offrono un generatore a cella a combustibile alcalina che può funzionare ad ammoniaca – una sostanza chimica ampiamente disponibile – come soluzione di alimentazione off-grid in comunità remote o situazioni di emergenza. La decomposizione dell’ammoniaca produce idrogeno per la cella a combustibile, e il sistema può fornire energia continua per carichi critici quando l’infrastruttura è fuori uso.

Il mercato delle celle a combustibile portatili è ancora relativamente piccolo, ma in crescita. Un rapporto lo ha valutato 6,2 miliardi di dollari nel 2024 con una crescita annua prevista di circa il 19% fino al 2030 maximizemarketresearch.com, man mano che più settori adottano queste soluzioni di nicchia. La domanda è frammentata tra usi militari, ricreativi, droni e alimentazione di backup. Ma tutti condividono un tema comune: le celle a combustibile possono fornire energia pulita, silenziosa e di lunga durata in situazioni in cui le batterie non bastano e i generatori sono indesiderabili. La tecnologia è maturata al punto che l’affidabilità è elevata (le aziende spesso pubblicizzano ora una durata di 5.000-10.000 ore per le loro unità portatili) e il funzionamento è semplificato (cartucce di carburante sostituibili a caldo, sistemi autoavvianti, ecc.). Ad esempio, i nuovi design DMFC hanno catalizzatori e membrane migliorati che aumentano le prestazioni; i ricercatori stanno trovando modi per mitigare il noto crossover del metanolo e aumentare l’efficienza techxplore.com. Questo sta rendendo i prodotti più attraenti e convenienti. Come ha osservato una recensione tecnologica, le DMFC e altre celle a combustibile portatili hanno “prestazioni migliori e costi inferiori rispetto al passato, rendendole adatte all’uso su larga scala” in alcune nicchie ts2.tech.

In conclusione, le celle a combustibile portatili forse non sostituiranno presto la batteria del tuo smartphone, ma stanno silenziosamente abilitando una serie di compiti specializzati – dai soldati che restano alimentati durante lunghe missioni, ai droni che volano più lontano, ai campeggiatori che godono di energia silenziosa off-grid, ai soccorritori che mantengono in funzione apparecchiature salvavita dopo una tempesta. Con il miglioramento della disponibilità di carburante (soprattutto cartucce di idrogeno e metanolo) e l’aumento dei volumi, è probabile che queste applicazioni portatili e off-grid si espandano ulteriormente, andando a integrare l’ecosistema più ampio delle celle a combustibile.

Innovazioni tecnologiche che spingono le celle a combustibile in avanti

I recenti progressi nella tecnologia delle celle a combustibile sono stati fondamentali per affrontare le limitazioni passate in termini di costo, durata e prestazioni. Ricercatori e ingegneri di tutto il mondo stanno innovando nei campi della scienza dei materiali, del design ingegneristico e della produzione per rendere le celle a combustibile più efficienti, accessibili e durature. Qui evidenziamo alcune innovazioni tecnologiche chiave e scoperte che stanno accelerando lo sviluppo delle celle a combustibile:

• Riduzione e alternative dei catalizzatori: Un importante fattore di costo per le celle a combustibile PEM è il catalizzatore al platino utilizzato per le reazioni. Una significativa attività di ricerca e sviluppo si è concentrata sulla riduzione del contenuto di platino o sulla sua sostituzione. Nel 2025, un team del SINTEF (Norvegia) ha riportato un risultato notevole: ottimizzando la disposizione delle nanoparticelle di platino e il design della membrana, hanno ottenuto una riduzione del 62,5% del carico di platino in una cella a combustibile PEM mantenendo le prestazioni norwegianscitechnews.com. “Riducendo la quantità di platino nella cella a combustibile, non solo contribuiamo a ridurre i costi, ma teniamo anche conto delle sfide globali relative all’approvvigionamento di materie prime importanti e alla sostenibilità,” ha spiegato Patrick Fortin, ricercatore SINTEF norwegianscitechnews.com. Questa nuova tecnologia di membrana “sottilissima” che hanno sviluppato è spessa solo 10 micrometri (circa 1/10 dello spessore di un foglio di carta) e ha richiesto un rivestimento del catalizzatore molto uniforme per garantire che la resa rimanesse elevata norwegianscitechnews.com. Il risultato è un assemblaggio membrana-elettrodo più economico e rispettoso dell’ambiente che fornisce comunque la potenza necessaria. Tali scoperte riducono i costi e la dipendenza dal platino, una materia prima critica estratta principalmente in Sudafrica/Russia. Parallelamente, i ricercatori stanno esplorando catalizzatori privi di metalli del gruppo del platino (PGM-free) utilizzando nuovi materiali (ad es. carboni drogati con ferro e azoto, ossidi perovskitici) per eliminare completamente il platino in futuro. Alcuni catodi sperimentali PGM-free hanno mostrato buone prestazioni in laboratorio, ma la durabilità resta una sfida – tuttavia i progressi sono costanti.
• Nuove membrane e materiali privi di PFAS: Le celle a combustibile PEM tradizionalmente utilizzano membrane in Nafion e polimeri fluorurati simili. Tuttavia, questi rientrano nella categoria dei PFAS (“sostanze chimiche eterne”) che comportano rischi ambientali e per la salute se si degradano. Sono in corso sforzi per sviluppare membrane prive di PFAS altrettanto efficaci. L’innovazione SINTEF menzionata sopra non solo ha assottigliato la membrana del 33% (migliorando la conduttività e riducendo l’uso di materiale), ma quelle membrane contenevano anche meno fluoro, riducendo così il potenziale rischio PFAS norwegianscitechnews.com. L’UE sta persino valutando restrizioni sui PFAS, quindi questo è un tema attuale. Altre aziende stanno sperimentando membrane a base di idrocarburi o membrane composite che evitano completamente i PFAS. Membrane migliorate consentono anche temperature operative più elevate (oltre 120°C per le PEM, il che favorisce l’uso del calore di scarto e la tolleranza alle impurità). Uno sviluppo interessante sono le membrane a scambio anionico (AEM) per celle a combustibile a membrana alcalina – queste possono utilizzare catalizzatori più economici e potrebbero permettere l’uso di idrogeno impuro. La sfida con le AEM è stata la stabilità chimica, ma i recenti progressi hanno prodotto polimeri AEM più durevoli che hanno superato le 5.000 ore di vita nei test, avvicinandosi all’affidabilità delle PEM.
• Miglioramenti della durabilità: Gli stack di celle a combustibile devono durare più a lungo per essere economicamente sostenibili, soprattutto per applicazioni pesanti e stazionarie. Le innovazioni per migliorare la durabilità includono migliori rivestimenti delle piastre bipolari (per prevenire la corrosione), supporti per catalizzatori che resistono alla corrosione del carbonio, e l’uso di additivi proprietari negli elettroliti per minimizzare il degrado. Ad esempio, l’ultimo stack di celle a combustibile Mirai di Toyota avrebbe raddoppiato la durabilità rispetto alla prima generazione, puntando ora a 8.000–10.000 ore (equivalenti a oltre 150.000 miglia in un’auto). Nelle celle per impieghi gravosi, aziende come Ballard e Cummins hanno introdotto membrane robuste e componenti resistenti alla corrosione progettati per 30.000 ore. La cella a combustibile per impieghi gravosi di Freudenberg menzionata in precedenza utilizza un design speciale dell’elettrodo e un sistema di umidificazione per ridurre il degrado ad alti carichi sustainable-bus.com. Il programma Million Mile Fuel Cell Truck del DOE statunitense ha fissato un obiettivo di celle a combustibile per camion da 30.000 ore (circa 1 milione di miglia di percorrenza). Nel 2023, quel consorzio ha annunciato di aver sviluppato un nuovo catalizzatore che offre “2,5 kW per grammo di platino” – triplo rispetto alla densità di potenza dei catalizzatori convenzionali – rispettando al contempo gli obiettivi di durabilità e costo innovationnewsnetwork.com. Ora stanno offrendo quella tecnologia in licenza, il che potrebbe aumentare significativamente la durabilità e ridurre i costi delle celle a combustibile di nuova generazione per camion. Inoltre, diagnostica avanzata e algoritmi di controllo stanno aiutando a prolungare la vita utile; i sistemi moderni possono regolare dinamicamente le condizioni operative per minimizzare lo stress sulla cella a combustibile (ad esempio, evitando congelamenti rapidi o limitando i picchi di tensione che causano degrado).
• PEM ad alta temperatura e tolleranza al CO: Far funzionare le celle a combustibile PEM a >100°C è auspicabile (miglior recupero del calore, raffreddamento più semplice e tolleranza ad alcune impurità). I ricercatori hanno sviluppato membrane in poli-benzimidazolo dopate con acido fosforico (PA-PBI) che permettono alle celle a combustibile PEM di funzionare a 150–180°C. Diverse aziende (come Advent Technologies) stanno commercializzando queste PEM ad alta temperatura (HT-PEM), che possono persino utilizzare metanolo riformato o gas naturale come combustibile perché tollerano fino all’1–2% di monossido di carbonio che avvelenerebbe una PEM standard energy.gov. I sistemi HT-PEM stanno mostrando risultati promettenti soprattutto per APU stazionarie e marittime, anche se la loro durata non è ancora pari a quella delle PEM a bassa temperatura.
• Produzione e scala industriale: Molte innovazioni riguardano la semplificazione e la riduzione dei costi di produzione delle celle a combustibile. Le aziende hanno perfezionato la fabbricazione automatizzata delle MEA (membrane elettrodiche assemblate), inclusa la spalmatura roll-to-roll del catalizzatore e un controllo qualità migliorato (visione artificiale che ispeziona ogni membrana per individuare difetti). Anche la produzione delle piastre bipolari è migliorata: la stampatura di sottili piastre metalliche è ora comune (sostituendo le più costose piastre in grafite lavorata), e sono in fase di test anche piastre in composito plastico. Gli stack sono progettati per l’assemblaggio ad alto volume. L’ultimo stack Toyota, ad esempio, ha ridotto il numero di componenti e utilizza piastre bipolari in carbonio-polimero stampato che sono più leggere e semplici. Questi progressi stanno abbassando il costo per kilowatt. Nel 2020 il DOE stimava che uno stack PEMFC automobilistico potesse costare circa 80$/kW su larga scala; entro il 2025, gli obiettivi industriali sono sotto i 60$/kW a 100.000 unità/anno e sotto i 40$/kW entro il 2030, il che renderebbe i FCEV competitivi con i motori a combustione innovationnewsnetwork.com. Nell’innovazione produttiva va anche segnalata la stampa 3D: i ricercatori hanno iniziato a stampare in 3D componenti di celle a combustibile, come piastre di distribuzione del flusso complesse e persino strati catalitici, potenzialmente riducendo gli sprechi e consentendo nuovi design che migliorano le prestazioni (ad esempio, canali di flusso ottimizzati per una distribuzione uniforme dei gas).
• Riciclo e sostenibilità: Con la crescita delle installazioni di celle a combustibile, l’attenzione si sta spostando sul riciclo a fine vita degli stack per recuperare materiali preziosi (platino, membrane). Stanno emergendo nuovi metodi – ad esempio, un rapporto del 2025 ha evidenziato una tecnica “a onde sonore” per separare e recuperare i materiali catalitici dalle celle a combustibile usate fuelcellsworks.com. L’IEA osserva che il riciclo del platino dalle celle a combustibile è fattibile e sarà importante per ridurre la necessità di platino vergine se verranno prodotti milioni di FCEV. Nel frattempo, alcune aziende si stanno concentrando sulla produzione green: eliminazione di sostanze chimiche tossiche dal processo produttivo (particolarmente rilevante per le vecchie membrane contenenti PFAS) e garanzia che le celle a combustibile mantengano la loro immagine pulita lungo tutto il ciclo di vita.
• Integrazione di Sistema & Ibridazione: Molti sistemi a celle a combustibile sono ora intelligentemente integrati con batterie o ultracondensatori per gestire i carichi transitori. Questo approccio ibrido permette alla cella a combustibile di funzionare a carico ottimale costante (per efficienza e longevità) mentre una batteria gestisce i picchi, migliorando così la risposta e la durata complessiva del sistema. Ad esempio, praticamente tutte le auto a celle a combustibile sono ibride (la Mirai ha una piccola batteria per recuperare l’energia in frenata rigenerativa e aumentare l’accelerazione). Anche autobus e camion a celle a combustibile spesso includono un buffer agli ioni di litio. I progressi nell’elettronica di potenza e nel software di controllo rendono tutto questo senza soluzione di continuità. Inoltre, l’integrazione con elettrolizzatori e fonti rinnovabili è un’area calda di innovazione – creando circuiti virtualmente chiusi dove l’eccesso di energia solare produce idrogeno tramite elettrolisi, l’idrogeno immagazzinato alimenta le celle a combustibile per produrre energia di notte, ecc. Il concetto di celle a combustibile reversibili (ossido solido o PEM che possono funzionare al contrario come elettrolizzatori) è una delle tecnologie all’avanguardia in fase di esplorazione per semplificare tali sistemi energy.gov. Diverse startup hanno ora prototipi di sistemi SOC (solid oxide cell) reversibili.
• Nuovi Combustibili e Carrier: L’innovazione non si limita all’idrogeno gassoso come combustibile. Si stanno studiando alternative come celle a combustibile alimentate ad ammoniaca (scindendo l’ammoniaca in idrogeno all’interno del sistema a celle a combustibile, o addirittura celle a combustibile ad ammoniaca diretta con catalizzatori speciali). Se avrà successo, ciò potrebbe sfruttare l’infrastruttura dell’ammoniaca per il trasporto energetico. Un’altra idea innovativa: carrier liquidi organici di idrogeno (LOHC) che rilasciano idrogeno a una cella a combustibile su richiesta tramite un catalizzatore. Nel 2023, i ricercatori hanno anche dimostrato una cella a combustibile diretta a acido formico che potrebbe raggiungere un’elevata densità di potenza – l’acido formico trasporta idrogeno in forma liquida e potrebbe essere più facile da gestire rispetto all’H₂. Nessuna di queste è ancora commerciale, ma indicano opzioni di combustibile flessibili per il futuro, che potrebbero accelerare l’adozione utilizzando il carrier di idrogeno più conveniente per una determinata applicazione.
• Riciclo & Seconda Vita delle Celle a Combustibile: Sul fronte della sostenibilità, poiché gli stack delle celle a combustibile si degradano gradualmente, un’altra idea è riutilizzare le celle a combustibile automobilistiche usate in applicazioni a minore richiesta come seconda vita (simile a come le batterie dei veicoli elettrici vengono riutilizzate nello stoccaggio stazionario). Ad esempio, una cella a combustibile di un’auto che sia scesa sotto l’80% delle prestazioni iniziali (fine vita per la guida) potrebbe ancora essere utilizzata in un’unità CHP domestica o in un generatore di backup. Questo richiede un design modulare per facilitare la rigenerazione o la sostituzione delle celle. Alcuni produttori automobilistici hanno manifestato interesse in questo per migliorare l’economia complessiva e la sostenibilità del ciclo di vita delle celle a combustibile.

Molte di queste innovazioni sono supportate da sforzi collaborativi. La Fuel Cell & Hydrogen Joint Undertaking nell’UE e i consorzi DOE degli Stati Uniti riuniscono laboratori nazionali, università e industria per affrontare queste sfide tecniche. Ad esempio, il Fuel Cell Consortium for Performance and Durability (FC-PAD) del DOE si è concentrato sulla comprensione dei meccanismi di degradazione per sviluppare materiali migliori. In Europa, progetti come CAMELOT (menzionato nel caso SINTEF) mirano a spingere i limiti delle prestazioni delle PEMFC tramite design innovativi norwegianscitechnews.com.

Vale anche la pena notare il rapido progresso negli elettrolizzatori (la tecnologia speculare per produrre idrogeno). Pur non essendo celle a combustibile in senso stretto, i miglioramenti nella tecnologia degli elettrolizzatori (come catalizzatori più economici, nuovi tipi di membrane e la capacità di utilizzare acqua impura ts2.tech) avvantaggiano direttamente l’ecosistema delle celle a combustibile rendendo l’idrogeno verde più economico e accessibile. L’IEA ha riportato che la produzione globale di elettrolizzatori si sta espandendo di 25 volte, il che farà diminuire il costo dell’idrogeno verde e quindi incoraggerà una maggiore adozione delle celle a combustibile innovationnewsnetwork.com. Tecniche come l’uso dell’IA per il controllo dei sistemi e i gemelli digitali per prevedere la manutenzione vengono anch’esse applicate ai sistemi a celle a combustibile per massimizzare il tempo di attività e le prestazioni.

In definitiva, l’innovazione continua ha portato a miglioramenti tangibili: le celle a combustibile moderne hanno circa 5× la durata e 3× la densità di potenza a una frazione del costo rispetto a quelle di 20 anni fa. Come il Prof. Gernot Stellberger, CEO di EKPO Fuel Cell Technologies, ha riassunto in una lettera al settore: “In EKPO, rendiamo la cella a combustibile competitiva – in termini di prestazioni, costo e affidabilità.” Ma osserva che, per realizzare i benefici, “la mobilità a idrogeno è pronta per essere implementata, ma richiede un deciso supporto politico per colmare il gap di costo iniziale.” hydrogen-central.com Questo sottolinea che la tecnologia è solo una faccia della medaglia; sono necessarie politiche di supporto per aumentare la produzione su larga scala affinché queste innovazioni si traducano davvero in una riduzione dei costi. Esamineremo gli aspetti politici ed economici in seguito, ma dal punto di vista tecnologico, il settore delle celle a combustibile è vivace, con innovazioni che arrivano da laboratori di materiali, garage di startup e centri di R&S aziendali. Queste innovazioni danno fiducia che le sfide classiche delle celle a combustibile (costo, longevità, dipendenza dai catalizzatori) possano essere superate, aprendo la strada a un uso diffuso.

Impatto ambientale delle celle a combustibile

Le celle a combustibile sono spesso presentate come “a zero emissioni” – e in effetti, quando funzionano a idrogeno puro, il loro unico sottoprodotto è il vapore acqueo. Questo offre enormi benefici ambientali, soprattutto nell’eliminazione di inquinanti atmosferici e gas serra nel punto di utilizzo. Tuttavia, per valutare pienamente l’impatto ambientale, bisogna considerare il percorso di produzione del combustibile e i fattori legati al ciclo di vita. Qui discutiamo i pro e i contro ambientali delle celle a combustibile e come si inseriscono nel più ampio puzzle della decarbonizzazione:

• Zero emissioni allo scarico/in loco: I veicoli elettrici a celle a combustibile (FCEV) e le centrali elettriche a celle a combustibile non producono emissioni da combustione sul posto. Per i veicoli, questo significa niente CO₂, niente NOₓ, niente idrocarburi, niente particolato dallo scarico – solo acqua. Nelle aree urbane che lottano con la qualità dell’aria, questo è un enorme vantaggio. Ogni autobus a celle a combustibile che sostituisce un autobus diesel elimina non solo la CO₂ ma anche le dannose polveri sottili e il NOₓ del diesel che causano problemi respiratori. Lo stesso vale per le applicazioni stazionarie: una cella a combustibile alimentata a idrogeno in un centro città fornisce energia pulita senza l’inquinamento di un generatore diesel o di una microturbina. Questo può migliorare notevolmente la qualità dell’aria e la salute pubblica, in particolare in ambienti densamente popolati o chiusi (ad esempio, carrelli elevatori da magazzino – sostituire i carrelli a propano con le celle a combustibile significa niente più accumulo di monossido di carbonio all’interno). I sistemi a celle a combustibile sono anche silenziosi, riducendo l’inquinamento acustico rispetto ai generatori a motore o ai veicoli.
• Emissioni di gas serra: Se l’idrogeno (o altro combustibile) è prodotto da fonti rinnovabili o a basse emissioni di carbonio, le celle a combustibile offrono una via per la profonda decarbonizzazione dell’uso dell’energia. Ad esempio, un’auto a cella a combustibile alimentata a idrogeno prodotto tramite elettrolisi solare ha emissioni di CO₂ sul ciclo di vita quasi nulle – una mobilità davvero verde. Uno scenario dell’Agenzia Internazionale dell’Energia per la neutralità climatica al 2050 si basa su idrogeno e celle a combustibile per decarbonizzare i trasporti pesanti e l’industria, dove l’elettrificazione diretta è difficile iea.org. Tuttavia, la fonte dell’idrogeno è cruciale. Oggi, circa il 95% dell’idrogeno è prodotto da combustibili fossili (reforming del gas naturale o gassificazione del carbone) senza cattura della CO₂ iea.org. Questo idrogeno “grigio” genera notevoli emissioni di CO₂ a monte, circa 9-10 kg di CO₂ per kg di H₂ da gas naturale. Usare tale idrogeno in un veicolo a cella a combustibile comporterebbe in realtà emissioni sul ciclo di vita paragonabili o superiori a quelle di un’auto ibrida a benzina – spostando di fatto le emissioni dallo scarico all’impianto di produzione dell’idrogeno. Pertanto, per ottenere benefici climatici, l’idrogeno deve essere a basse emissioni di carbonio: o “idrogeno verde” tramite elettrolisi con elettricità rinnovabile, o “idrogeno blu” tramite produzione da fossili con cattura e stoccaggio del carbonio. Attualmente, l’idrogeno a basse emissioni gioca solo un ruolo marginale (<1 Mt su ~97 Mt di idrogeno totale nel 2023) iea.org, ma una ondata di nuovi progetti è in corso e potrebbe cambiare drasticamente la situazione entro il 2030 iea.org. L’IEA osserva che i progetti annunciati, se realizzati, porterebbero a una produzione di idrogeno a basse emissioni cinque volte superiore entro il 2030 iea.org. Inoltre, politiche come il credito d’imposta per l’idrogeno dell’Inflation Reduction Act degli Stati Uniti (fino a $3/kg per H₂ verde) e la strategia europea sull’idrogeno stanno accelerando per aumentare l’offerta di H₂ pulito iea.org. Nel frattempo, alcuni progetti a celle a combustibile utilizzano combustibili “transitori”: ad esempio, molte celle a combustibile stazionarie funzionano a gas naturale ma ottengono riduzioni di CO₂ grazie a una maggiore efficienza rispetto a una centrale a combustione (e in modalità cogenerazione, sostituendo la generazione separata di calore). Ad esempio, una cella a combustibile con efficienza del 60% emette circa la metà della CO₂ per kWh rispetto a una centrale elettrica di rete con efficienza del 33% alimentata dallo stesso combustibile energy.gov. Se abbinata al biogas (gas naturale rinnovabile da rifiuti), la cella a combustibile può persino essere carbon neutral o carbon negative. Molti server Bloom Energy, ad esempio, sono alimentati da biogas proveniente da discariche. In California, i progetti a celle a combustibile spesso utilizzano biogas diretto per dichiarare un’impronta di CO₂ molto bassa.
• Settori difficili da decarbonizzare: Le celle a combustibile (e l’idrogeno) permettono la decarbonizzazione dove altri mezzi falliscono. Per le industrie pesanti (acciaio, chimica, trasporti a lunga distanza), l’elettrificazione diretta è difficile e i biocarburanti hanno dei limiti. L’idrogeno può sostituire il carbone nella produzione dell’acciaio (tramite riduzione diretta) e le celle a combustibile possono fornire calore ad alta temperatura o energia senza emissioni. Nel trasporto su camion, le batterie potrebbero non gestire carichi da 40 tonnellate su 800 km senza un peso impraticabile; l’idrogeno nelle celle a combustibile può farlo. L’IEA sottolinea che l’idrogeno e i combustibili a base di idrogeno “possono svolgere un ruolo importante nei settori in cui le emissioni sono difficili da abbattere e altre soluzioni non sono disponibili o sono difficili”, come l’industria pesante e il trasporto a lunga distanza iea.org. Entro il 2030, nello scenario net-zero dell’IEA, questi settori rappresentano il 40% della domanda di idrogeno (contro meno dello 0,1% oggi) iea.org. Le celle a combustibile sono i dispositivi che convertiranno quell’idrogeno in energia utilizzabile per questi settori in modo pulito.
• Efficienza energetica e CO₂ per km: Dal punto di vista dell’efficienza, i veicoli a celle a combustibile sono generalmente più efficienti dal punto di vista energetico rispetto ai motori a combustione, ma meno efficienti rispetto ai veicoli elettrici a batteria. Un’auto a celle a combustibile PEM può essere ~50–60% efficiente nel convertire l’energia dell’idrogeno in potenza alle ruote (più alcune perdite nella produzione dell’idrogeno). Un veicolo elettrico a batteria (BEV) è efficiente al 70-80% dalla rete alle ruote, mentre un’auto a benzina forse al 20-25%. Quindi, anche utilizzando idrogeno da gas naturale in un’auto a celle a combustibile si ottiene una riduzione di CO₂ rispetto a un’auto a benzina comparabile, grazie alla maggiore efficienza, ma non quanto usando idrogeno rinnovabile. Con idrogeno rinnovabile, la CO₂ per km è praticamente zero. Inoltre, poiché le celle a combustibile mantengono un’elevata efficienza anche a carico parziale, un FCEV in città può avere una penalizzazione di efficienza minore rispetto a un veicolo ICE nel traffico stop-and-go.
• Inquinanti e qualità dell’aria: Abbiamo trattato gli inquinanti allo scarico, ma bisogna considerare anche quelli a monte. Produrre idrogeno dal gas naturale emette CO₂ (a meno che non venga sequestrata) ma non emette inquinanti locali che incidono sulla salute umana. La gassificazione del carbone per l’idrogeno, usata in alcuni luoghi, comporta emissioni significative di inquinanti a meno che non vengano abbattute – ma questo metodo è in declino a causa dell’elevata impronta di CO₂. D’altra parte, l’elettrolisi ha emissioni ambientali quasi nulle se alimentata da fonti rinnovabili (ci può essere un po’ di vapore acqueo dalle torri di raffreddamento se si tratta di un grande impianto, ma è trascurabile). L’uso dell’acqua è un altro aspetto: le celle a combustibile producono acqua invece di consumarla (una cella a combustibile PEM produce circa 0,7 litri di acqua per ogni kg di H₂ utilizzato). L’elettrolisi per produrre idrogeno richiede un apporto d’acqua – circa 9 litri per kg di H₂. Se l’idrogeno è prodotto dal gas naturale, si produce acqua invece di consumarla (CH₄ + 2O₂ -> CO₂ + 2H₂O). Quindi l’impatto idrico dipende dal percorso: l’idrogeno verde usa acqua (ma in quantità relativamente modeste; ad esempio, produrre 1 tonnellata di H₂ – che è molta energia – richiede circa 9-10 tonnellate di acqua, equivalente a quella necessaria per produrre 1 tonnellata di acciaio, per fare un confronto). Alcune aziende stanno trovando modi per usare acque reflue o persino acqua di mare per l’elettrolisi (un recente progresso ha permesso agli elettrolizzatori PEM di funzionare con acqua impura ts2.tech). Nel complesso, idrogeno/celle a combustibile non sono molto idro-esigenti rispetto, ad esempio, ai biocarburanti o alle centrali termoelettriche, e in alcune applicazioni le celle a combustibile possono persino fornire acqua. Il sistema Toyota Tri-gen, ad esempio, produce 1.400 galloni di acqua al giorno come sottoprodotto che viene usato per lavare le auto pressroom.toyota.com.
• Impatto su materiali e risorse: Le celle a combustibile utilizzano alcuni materiali esotici (metalli del gruppo del platino) ma in piccole quantità. Come detto, questi stanno diminuendo e possono essere riciclati. Dal punto di vista delle risorse, un futuro con milioni di auto a celle a combustibile richiederebbe un certo aumento della fornitura di platino, ma le stime indicano che potrebbe trattarsi di qualche centinaio di tonnellate aggiuntive entro il 2040, il che è fattibile soprattutto con il riciclo (in contrasto con le batterie che richiedono grandi quantità di litio, cobalto, nichel, ecc., sollevando proprie questioni di sostenibilità). Inoltre, le celle a combustibile possono ridurre la dipendenza da alcuni minerali critici: ad esempio, un FCEV non necessita di litio o cobalto su larga scala (solo una piccola batteria), potenzialmente alleggerendo la domanda su quelle filiere se le FCEV dovessero conquistare una quota significativa. L’idrogeno stesso può essere prodotto da una varietà di risorse locali (energia rinnovabile, nucleare, biomassa, ecc.), aumentando la sicurezza energetica e riducendo l’impatto ambientale dell’estrazione/raffinazione del petrolio. Le regioni con abbondanti rinnovabili (deserti soleggiati, pianure ventose) possono esportare energia tramite idrogeno senza dover costruire enormi linee di trasmissione.
• Confronto con le alternative: Vale la pena confrontare le celle a combustibile con altre soluzioni come i veicoli elettrici a batteria o i biocarburanti da una prospettiva ambientale. I BEV hanno un’efficienza maggiore ma comportano impatti nella produzione (estrazione mineraria per grandi batterie, ecc.) e richiedono comunque una rete elettrica pulita per essere davvero a basse emissioni di carbonio. Le celle a combustibile spostano il carico ambientale sulla produzione di idrogeno – che, se effettuata in modo pulito, può avere un impatto molto basso. Nella pratica, probabilmente esisterà un mix. Molti esperti vedono celle a combustibile e batterie come complementari: batterie per brevi distanze e veicoli leggeri, celle a combustibile per esigenze più pesanti e a lungo raggio. Questo approccio combinato, come evidenziato da quella lettera dei CEO dell’UE, potrebbe effettivamente minimizzare i costi totali del sistema e delle infrastrutture – e presumibilmente l’impatto ambientale – utilizzando ciascuna tecnologia dove è ottimale hydrogen-central.com.
• Perdite di idrogeno: Una considerazione ambientale sottile oggetto di ricerca è l’effetto delle perdite di idrogeno sull’atmosfera. L’idrogeno in sé non è un gas serra, ma se disperso può prolungare la vita del metano e contribuire indirettamente al riscaldamento. Studi stanno esaminando questo rischio; l’Hydrogen Council osserva che mantenere basse le perdite (cosa ottenibile con una buona ingegneria) è importante. Anche così, l’effetto peggiore di riscaldamento dovuto a perdite di H₂ è molto inferiore rispetto a perdite di CO₂ o metano di pari contenuto energetico. Tuttavia, l’industria sta sviluppando sensori e protocolli per minimizzare qualsiasi perdita nella produzione, trasporto e utilizzo dell’idrogeno.

Nel complesso, la prospettiva ambientale per le celle a combustibile è molto positiva a condizione che l’idrogeno provenga da fonti pulite. Ecco perché tanti investimenti stanno andando verso la produzione su larga scala di idrogeno verde. L’Agenzia Internazionale dell’Energia sottolinea che, sebbene lo slancio sia forte (con 60 paesi che hanno strategie sull’idrogeno), dobbiamo “creare domanda per l’idrogeno a basse emissioni e sbloccare investimenti per aumentare la produzione e ridurre i costi”, altrimenti l’economia dell’idrogeno non raggiungerà la sua promessa ambientale iea.org. Attualmente, solo il 7% dei progetti annunciati di idrogeno a basse emissioni di carbonio ha raggiunto decisioni finali di investimento, spesso a causa della mancanza di domanda chiara o di supporto politico iea.org. Questo è un divario che ora si sta cercando di colmare con le politiche (maggiori dettagli nella prossima sezione).

Si può osservare il rapido cambiamento: ad esempio, all’inizio del 2025 il Tesoro degli Stati Uniti ha finalizzato le regole per il credito d’imposta sulla produzione di idrogeno nell’IRA, dando certezza agli investitori iea.org. L’Europa ha lanciato le sue aste della Hydrogen Bank per sovvenzionare l’acquisto di H₂ verde iea.org. Queste azioni dovrebbero catalizzare una maggiore produzione di idrogeno a basse emissioni di carbonio, migliorando direttamente l’impronta ambientale di ogni cella a combustibile installata. Già ora, gli investimenti globali nell’idrogeno a basse emissioni sono destinati a crescere di circa il 70% nel 2025, raggiungendo quasi 8 miliardi di dollari, dopo un aumento del 60% nel 2024 ts2.tech. In breve, più pulito è l’idrogeno, più verde è la cella a combustibile – e l’intero settore si sta muovendo rapidamente per garantire che le forniture di idrogeno siano pulite.

Da una prospettiva più ampia, le celle a combustibile contribuiscono alla sostenibilità ambientale non solo tramite le emissioni, ma anche favorendo la diversificazione energetica e la resilienza. Possono utilizzare l’energia rinnovabile in eccesso (evitando sprechi/limitazioni), e fornire energia pulita in località remote o colpite da disastri (sostenendo i bisogni umani ed ecosistemici). Se abbinate alle rinnovabili, rendono possibile eliminare i combustibili fossili in settori un tempo considerati irrisolvibili, riducendo sia l’inquinamento che l’impatto climatico. Come ha sintetizzato l’amministratore delegato di Air Liquide, François Jackow: “L’idrogeno è una leva chiave per la decarbonizzazione dell’industria e della mobilità, e un pilastro per la futura resilienza energetica e industriale.” hydrogen-central.com Le celle a combustibile sono i motori che trasformano quell’idrogeno in energia pratica senza inquinamento.

In conclusione, la tecnologia delle celle a combustibile offre notevoli vantaggi ambientali: aria pulita, minori emissioni di gas serra e integrazione delle rinnovabili. L’avvertenza principale è evitare di spostare semplicemente le emissioni a monte utilizzando idrogeno fossile – una questione transitoria che politiche solide e tendenze di mercato stanno affrontando attivamente. Con la crescita dell’idrogeno verde, le celle a combustibile sono pronte a fornire energia davvero a zero emissioni di carbonio in molti ambiti. La combinazione tra assenza di emissioni allo scarico e una fornitura di combustibile sempre più a zero emissioni rende le celle a combustibile una pietra angolare di molte strategie climatiche nazionali e piani di sostenibilità aziendale. È chiaro che, quando si tratta di ridurre l’inquinamento e combattere il cambiamento climatico, le celle a combustibile sono più un alleato che una minaccia – una conclusione condivisa da scienziati e responsabili politici in tutto il mondo.

Fattibilità economica e tendenze di mercato

L’economia delle celle a combustibile è stata a lungo oggetto di attenzione. Storicamente, le celle a combustibile erano curiosità costose e high-tech, accessibili solo per missioni spaziali o progetti dimostrativi. Ma nell’ultimo decennio i costi sono diminuiti in modo significativo e molte applicazioni delle celle a combustibile stanno raggiungendo la fattibilità economica – soprattutto con politiche di supporto e a volumi produttivi più elevati. Qui valutiamo la fattibilità economica delle celle a combustibile nei vari settori, ed esaminiamo le attuali tendenze di mercato tra cui investimenti, proiezioni di crescita e come le iniziative politiche stanno plasmando il mercato.

Andamento dei costi e competitività

I costi dei sistemi a celle a combustibile sono misurati in costo per kilowatt (per stack stazionari e automobilistici) o costo totale del sistema per unità (per esempio per un autobus o un’auto). Diversi fattori hanno contribuito alla riduzione dei costi:

• Produzione su larga scala: Quando la produzione passa da decine a migliaia di unità, si attivano efficienze produttive. Toyota, ad esempio, ha ridotto il costo dello stack della Mirai di circa il 75% dalla prima alla seconda generazione grazie alla produzione di massa e alla semplificazione del design. Tuttavia, le FCEV restano più costose all’acquisto rispetto ai veicoli a combustione o anche a batteria, a causa dei bassi volumi e dei componenti costosi (la Mirai costa circa 50.000$+ prima degli incentivi). Il Dipartimento dell’Energia USA punta alla parità di costo con i motori a combustione interna ad alti volumi entro il 2030 (~30$/kW per il sistema a celle a combustibile).
• Riduzione del platino: Abbiamo discusso i tagli tecnici al platino; dal punto di vista economico, il platino rappresenta una parte importante del costo dello stack. Ridurre il carico o usare platino riciclato può abbassare di migliaia di dollari il costo di uno stack. Attualmente, una cella a combustibile automobilistica da 80 kW può contenere 10-20 g di platino (a seconda del design) – a 30$/grammo, sono 300-600$ di platino, che non è enorme ma comunque rilevante. Per i veicoli pesanti, gli stack sono più grandi ma si lavora per ridurre il platino per kW. Nel frattempo, le MCFC e SOFC stazionarie evitano completamente il platino, il che aiuta sui costi dei materiali (anche se hanno altri materiali e processi di assemblaggio costosi).
• Sistema Balance of Plant (BoP): Componenti non-stack come compressori, umidificatori, elettronica di potenza, serbatoi, ecc., contribuiscono molto al costo. Anche qui, il volume e la maturità della catena di fornitura aiutano. Nei veicoli, i serbatoi di idrogeno in fibra di carbonio sono un costo importante (spesso quanto lo stack stesso). Questi costi stanno diminuendo di circa il 10-20% per ogni raddoppio del volume. L’industria sta studiando sistemi di stoccaggio alternativi (come idruri metallici o fibre più economiche) ma nel breve termine si punta a scalare la produzione di compositi. L’UE e il Giappone hanno programmi per dimezzare i costi dei serbatoi entro il 2030 tramite automazione e nuovi materiali. Nel settore stazionario, il BoP include reformer (se si usa gas naturale), inverter, scambiatori di calore – anche qui si beneficia di standardizzazione e scala.
• Costi del carburante: La fattibilità economica dipende anche dal prezzo dell’idrogeno (o metanolo, ecc.). Oggi il carburante a idrogeno può essere costoso nei mercati iniziali. Presso le stazioni pubbliche di H₂ in California o in Europa, l’idrogeno spesso costa $10-15 al kg (all’incirca equivalente per energia a $4-6/gallone di benzina). Questo significa che fare il pieno a un FCEV può essere simile o leggermente più costoso della benzina per miglio (anche se, se si confronta con il costo dell’elettricità per EV, è più alto). Tuttavia, i costi stanno diminuendo con l’aumentare della produzione. Il Hydrogen Shot del DOE statunitense punta a $1 per kg di idrogeno entro il 2031 innovationnewsnetwork.com. Anche se è ambizioso, anche $3/kg (con rinnovabili o SMR+CCS) renderebbero gli FCEV a idrogeno molto economici da gestire per miglio, dato che le auto a celle a combustibile sono 2-3 volte più efficienti dei motori a combustione interna. In termini industriali, i costi dell’idrogeno verde sono scesi a circa $4-6/kg nel 2025 nei casi migliori (con energia rinnovabile molto economica), e l’idrogeno blu può costare $2-3/kg. Il nuovo credito d’imposta statunitense (fino a $3/kg) potrebbe di fatto rendere l’idrogeno verde economico come $1-2/kg negli USA per i produttori, probabilmente traducendosi in prezzi al dettaglio inferiori a $5 nei prossimi anni. I progetti europei di idrogeno verde sotto la Hydrogen Bank puntano similmente a contratti intorno a €4-5/kg o meno. Tutto ciò per dire: la barriera del costo del carburante viene affrontata, il che migliorerà l’economia delle celle a combustibile rispetto ai carburanti convenzionali. Per i camion a lungo raggio, l’idrogeno a $5/kg è all’incirca equivalente per miglio al diesel a $3/gallone, dato il vantaggio di efficienza di un camion a celle a combustibile.
• Incentivi e Prezzo del Carbonio: Gli incentivi governativi attualmente favoriscono l’economia delle celle a combustibile. Molti paesi offrono sussidi o crediti d’imposta: ad esempio, gli Stati Uniti danno fino a $7.500 di credito d’imposta per le auto a celle a combustibile (come per le EV), la California aggiunge incentivi extra, e diversi paesi dell’UE offrono contributi all’acquisto per FCEV (la Francia offre €7.000 per un’auto a idrogeno, la Germania esenta dalle tasse stradali, ecc.). Per autobus e camion, ci sono grandi programmi pubblici di cofinanziamento (il JIVE dell’UE ha finanziato oltre 300 autobus, l’HVIP della California copre una grossa parte del costo di un camion a idrogeno). Le celle a combustibile stazionarie beneficiano di crediti d’imposta (30% ITC negli USA fuelcellenergy.com) e programmi come i sussidi CHP del Giappone. Inoltre, se il prezzo del carbonio o le normative sulle emissioni si irrigidiscono, il costo di emissione di CO₂ aumenterà – favorendo di fatto tecnologie a zero emissioni come le celle a combustibile. Ad esempio, secondo le normative europee sulle flotte CO₂ e i possibili futuri obblighi sui carburanti, l’uso di idrogeno verde potrebbe generare crediti monetizzabili. Questo scenario politico sarà fondamentale nei prossimi 5-10 anni per raggiungere volumi di mercato autosufficienti.

Competitività attuale: In alcune nicchie, le celle a combustibile sono già economicamente competitive o quasi:

• Carrelli elevatori da magazzino: I carrelli elevatori a celle a combustibile superano quelli a batteria in termini di operatività e efficienza del lavoro nelle grandi flotte. Aziende come Walmart hanno scoperto che, nonostante un capex più elevato, i guadagni in produttività (niente sostituzione delle batterie, potenza più costante) e il risparmio di spazio (nessuna stanza di ricarica necessaria) rendevano le celle a combustibile finanziariamente attraenti innovationnewsnetwork.com. Questo ha portato a decine di migliaia di unità distribuite tramite modelli di leasing da Plug Power. L’amministratore delegato di Plug Power ha osservato che questi carrelli elevatori possono avere un ROI interessante in siti ad alta utilizzazione – motivo per cui Amazon, Walmart, Home Depot, ecc., sono entrati presto nel settore.
• Autobus: Gli autobus a celle a combustibile restano più costosi rispetto a quelli diesel o a batteria in fase di acquisto. Tuttavia, alcune agenzie di trasporto calcolano che su determinate tratte (lungo raggio, clima freddo o uso intenso) servano meno autobus a idrogeno rispetto a quelli a batteria (grazie al rifornimento più rapido e all’autonomia maggiore). Il caso di Vienna, che ha sostituito 12 BEB (autobus elettrici a batteria) con 10 FCEB, ne è un esempio sustainable-bus.com. Su una vita utile di 12 anni, se il costo dell’idrogeno cala e la manutenzione è comparabile, il costo totale di proprietà (TCO) potrebbe convergere. I primi dati mostrano che gli autobus a celle a combustibile hanno meno tempi di inattività rispetto ai primi autobus a batteria in alcune flotte, il che può far risparmiare denaro.
• Camion a lunga percorrenza: Qui il diesel è un concorrente difficile da battere in termini di costo. I camion a celle a combustibile hanno un costo iniziale più alto (attualmente forse 1,5-2× rispetto a un diesel) e l’idrogeno non è ancora più economico del diesel per miglio. Tuttavia, con la prevista produzione su larga scala entro la fine degli anni 2020 (Daimler, Volvo, Hyundai prevedono tutte la produzione in serie), e con i cambiamenti di prezzo del carburante sopra menzionati, l’economia potrebbe ribaltarsi. In particolare se le regolamentazioni a zero emissioni costringeranno le aziende di autotrasporto ad adottare soluzioni non diesel, le celle a combustibile potrebbero essere la scelta preferita per le lunghe tratte grazie all’economia operativa (carico utile e utilizzo). Uno studio recente di ACT Research ha previsto che i camion FCEV potrebbero raggiungere la parità di TCO con i diesel in alcuni segmenti pesanti entro la metà degli anni 2030 se il prezzo dell’idrogeno scende a circa 4 $/kg. California ed Europa stanno già segnalando la fine delle vendite di diesel negli anni 2030, il che crea un motivo commerciale per investire presto nei camion a celle a combustibile.
• Energia stazionaria: Per l’alimentazione primaria, le celle a combustibile hanno ancora spesso un costo di capitale per kW più elevato rispetto alle centrali elettriche tradizionali o ai motori. Tuttavia, possono competere in termini di affidabilità ed emissioni laddove questi aspetti sono valorizzati. Ad esempio, i data center possono utilizzare celle a combustibile insieme alla rete elettrica in una configurazione che elimina la necessità di generatori di backup e sistemi UPS, potenzialmente compensando i costi. Microsoft ha scoperto che utilizzando una cella a combustibile da 3MW invece dei generatori diesel, i costi complessivi possono essere ragionevoli considerando l’eliminazione di parte dell’infrastruttura elettrica carboncredits.com. Nelle regioni con costi elevati dell’elettricità (ad esempio, isole o aree remote che utilizzano generatori diesel a $0,30/kWh), le celle a combustibile alimentate da idrogeno o ammoniaca prodotti localmente potrebbero diventare sostituti puliti ed economicamente vantaggiosi. I governi sono anche disposti a pagare un premio per i benefici ambientali e di resilienza della rete, tramite programmi come quello della NYSERDA che finanziano le prime installazioni nyserda.ny.gov. Nel tempo, se vengono applicati costi sul carbonio o limiti severi all’inquinamento per i generatori (alcune città stanno valutando di vietare nuovi backup diesel per grandi edifici), le celle a combustibile acquisiscono un vantaggio economico.
• Micro-CHP: Le unità micro-CHP a celle a combustibile per uso domestico sono ancora piuttosto costose (decine di migliaia di dollari), ma in Giappone, i sussidi e l’alto prezzo dell’elettricità di rete + gas naturale liquefatto le hanno rese valide per i primi utilizzatori. I costi si sono dimezzati dall’introduzione e i produttori puntano a ridurli ulteriormente con la produzione di massa. Se i costi del combustibile (gas naturale o idrogeno) rimangono ragionevoli e se c’è valore nell’avere energia di backup (dopo disastri, ecc.), alcuni proprietari di case o aziende potrebbero essere disposti a pagare di più per una CHP a cella a combustibile per sicurezza ed efficienza energetica.

Un indicatore chiave spesso citato è il learning rate: storicamente, le celle a combustibile hanno mostrato tassi di apprendimento intorno al 15-20% (cioè ogni raddoppio della produzione cumulativa riduce i costi di quella percentuale). Con la crescita della produzione nei mercati dei veicoli pesanti e delle applicazioni stazionarie, possiamo aspettarci ulteriori cali dei costi.

Crescita e tendenze del mercato

Il mercato delle celle a combustibile è in una fase di crescita. Alcune tendenze rilevanti al 2025:

• Crescita dei ricavi e dei volumi: Secondo studi di mercato, il mercato globale delle celle a combustibile (in tutte le applicazioni) è cresciuto di circa il 25%+ annuo negli ultimi anni. Il segmento Fuel Cell Electric Vehicle in particolare dovrebbe crescere con un CAGR superiore al 20% fino al 2034 globenewswire.com. Ad esempio, si prevede che il mercato dei veicoli a celle a combustibile passerà da circa 3 miliardi di dollari nel 2025 a circa 18 miliardi di dollari entro il 2034 globenewswire.com. Allo stesso modo, il mercato delle celle a combustibile stazionarie e quello portatile stanno registrando tassi di crescita a doppia cifra. Nel 2022, le spedizioni globali di celle a combustibile hanno superato le 200.000 unità (principalmente piccoli APU e unità per la movimentazione dei materiali), e questo numero è in aumento con l’arrivo di nuovi modelli di camion e auto sul mercato.
• Hotspot Geografici: Asia (Giappone, Corea del Sud, Cina) è leader nello stazionario ed è forte nei veicoli (spinta di autobus/camion in Cina, veicoli personali e stazionari in Giappone, centrali elettriche e veicoli in Corea). L’Asia-Pacifico ha dominato il mercato FCEV nel 2024 con quote importanti dai programmi per auto passeggeri di Giappone e Corea e dai veicoli commerciali cinesi globenewswire.com. La strategia integrata della Cina con sussidi nazionali e cluster locali (es. Shanghai, Guangdong) sta accelerando rapidamente le implementazioni globenewswire.com. Europa sta investendo molto ora in infrastrutture e veicoli a idrogeno; paesi come la Germania hanno già 100 stazioni H₂ e puntano a centinaia in più globenewswire.com, e l’Europa sta finanziando molte implementazioni di veicoli (piani per centinaia di camion tramite H2Accelerate, 1.200 autobus entro metà decennio sustainable-bus.com, ecc.). Nord America (in particolare la California) presenta aree di adozione avanzata – la California ha circa 50 stazioni pubbliche H₂ e punta a 200 entro il 2025 per supportare decine di migliaia di FCEV. I nuovi hub dell’idrogeno negli Stati Uniti (con 8 miliardi di dollari stanziati a fine 2023) stimoleranno ulteriormente la crescita del mercato regionale fornendo infrastrutture per l’idrogeno in aree come la Costa del Golfo, Midwest, California, ecc. Nel frattempo, nuovi mercati come l’India stanno esplorando le celle a combustibile (l’India ha lanciato la sua prima prova di autobus H₂ nel 2023 e ha presentato un prototipo di camion a celle a combustibile nel 2025 globenewswire.com). Il governo indiano, nell’ambito della National Hydrogen Mission, sta investendo in progetti dimostrativi (es. autobus a idrogeno in Ladakh globenewswire.com).
• Investimenti e partnership aziendali: I grandi attori del settore stanno scommettendo. Case automobilistiche: Toyota, Hyundai, Honda sono presenti da tempo, ora si aggiungono BMW (che ha annunciato un SUV a idrogeno in serie limitata nel 2023) e aziende come GM (che sviluppa moduli a celle a combustibile per aerospaziale e militare, e fornisce celle a combustibile Hydrotec a partner come Navistar per i camion). Produttori di camion: oltre alla joint venture tra Daimler e Volvo, altri come Nikola, Hyundai (con il suo programma XCIENT in Europa e piani per gli Stati Uniti), Toyota Hino (che sviluppa camion a celle a combustibile), Kenworth (in collaborazione con Toyota per una dimostrazione di camion portuale) sono tutti attivi. Aziende ferroviarie e aeronautiche: Alstom (treni), Airbus (con MTU e anche una partnership con Ballard per un motore dimostrativo), e startup come ZeroAvia (sostenuta da compagnie aeree) segnalano interesse trasversale tra i settori.

Anche la catena di approvvigionamento sta vivendo consolidamenti e investimenti. Una mossa importante è stata l’acquisizione da parte di Honeywell del business dei catalizzatori per celle a combustibile ed elettrolizzatori di Johnson Matthey per 1,8 miliardi di sterline nel 2025, a dimostrazione che le aziende industriali consolidate si stanno posizionando per l’economia dell’idrogeno ts2.tech. Le startup per la produzione di idrogeno stanno ricevendo finanziamenti dai giganti del petrolio e gas (ad es., BP che investe nella startup di elettrolizzatori Hystar e nella società LOHC Hydrogenious). In effetti, le compagnie petrolifere e del gas hanno aumentato la loro partecipazione – un’analisi globale del corporate venturing ha rivelato che nel primo semestre 2025, le compagnie petrolifere e del gas hanno triplicato gli investimenti nelle startup dell’idrogeno rispetto all’anno precedente, contrastando la narrazione di un interesse in calo globalventering.com. Stanno coprendo le spalle per un futuro in cui l’idrogeno sarà un vettore energetico significativo. Esempi includono Shell che investe nelle reti di rifornimento H₂, TotalEnergies in progetti di produzione di idrogeno, e partnership come Chevron con Toyota per le infrastrutture dell’idrogeno.

• IPO e Mercato Azionario: Molte aziende pure-play di celle a combustibile sono quotate in borsa (Plug Power, Ballard Power, Bloom Energy, FuelCell Energy). Le loro performance azionarie sono state volatili, spesso influenzate dalle notizie sulle politiche. Nel 2020 sono salite con l’entusiasmo per l’idrogeno, nel 2022–2023 molte si sono raffreddate a causa di una redditività più lenta del previsto, ma nel 2024–2025 si è registrato un rinnovato ottimismo poiché gli ordini effettivi sono aumentati e i finanziamenti governativi si sono concretizzati. Ad esempio, Ballard nel 2025 ha ricevuto i suoi più grandi ordini di celle a combustibile per autobus fino ad oggi (oltre 90 motori a produttori europei di autobus) nz.finance.yahoo.com, e si sta rifocalizzando sui mercati principali dopo l’arrivo di un nuovo CEO hydrogeninsight.com. Bloom Energy sta espandendo la produzione e puntando a nuovi mercati come la produzione di idrogeno tramite SOFC reversibili. Plug Power, pur affrontando sfide nel raggiungere gli obiettivi finanziari, sta costruendo una rete completa di idrogeno verde e ha riportato oltre 1 miliardo di dollari di ricavi per il 2024, con piani di crescita ambiziosi (ma anche grandi spese) fool.com. In breve, il settore è passato dalla sola R&S alla generazione di ricavi, ma la redditività diffusa è ancora distante alcuni anni mentre si scala.
• Fusioni e Collaborazioni: Si osservano collaborazioni transfrontaliere e tra settori: ad esempio, Daimler, Shell e Volvo collaborano su ecosistemi per camion a idrogeno; Toyota in partnership con Air Liquide e Honda su infrastrutture in Giappone/UE; il Hydrogen Council (fondato nel 2017) conta ora oltre 140 membri aziendali che allineano le strategie. In particolare, si stanno formando collaborazioni internazionali: nel 2023 è stata annunciata una partnership per spedire idrogeno (in forma di ammoniaca) dall’Australia al Giappone per la generazione di energia – connessa alle celle a combustibile se le celle alimentate ad ammoniaca verranno commercializzate. I paesi europei stanno collaborando: il progetto IPCEI (Progetti Importanti di Interesse Comune Europeo) Hydrogen raccoglie miliardi di euro dai paesi UE per sviluppare tutto, dagli elettrolizzatori ai veicoli a celle a combustibile iea.org. “Belgio, Germania e Paesi Bassi chiedono una chiara strategia europea per rafforzare il mercato dell’idrogeno,” ha osservato un articolo, sottolineando la cooperazione regionale blog.ballard.com.
• Sfide di mercato e aggiustamenti: Con la crescita rapida, ci sono anche alcuni aggiustamenti più sobri. Il rapporto H2View H1 2025 ha osservato che “la realtà ha iniziato a farsi sentire” per l’idrogeno, con alcune startup che falliscono e grandi attori come Statkraft che sospendono progetti a causa di costi elevati o domanda incerta h2-view.com. Ma ha sottolineato che si tratta di un’evoluzione strategica, non di una ritirata: ora gli investitori richiedono business case più chiari e flussi di cassa a breve termineh2-view.com. Questo è salutare per la stabilità a lungo termine. Ad esempio, abbiamo visto BP uscire da un grande progetto di idrogeno verde nei Paesi Bassi nel 2025 mentre si è rifocalizzata sul core business, ma il progetto è proseguito sotto una nuova guida ts2.tech. Anche la storia drammatica di Nikola: dopo l’iniziale entusiasmo, ha affrontato difficoltà finanziarie e lo scandalo del fondatore, e nel 2023 la sua attività di camion a batteria era in difficoltà. Tuttavia, nel 2025 una nuova entità “Hyroad” ha acquisito gli asset e la proprietà intellettuale dei camion a idrogeno di Nikola dopo la bancarotta per continuare a portare avanti quella visione h2-view.com. Questi episodi riflettono una transizione da una fase iniziale esuberante a una fase di crescita più razionale e guidata dalle partnership.
• Segnali di policy e mandati: I mercati stanno anche rispondendo a regolamentazioni imminenti. La Advanced Clean Trucks rule della California e gli standard di CO₂ dell’UE richiedono di fatto che una parte dei nuovi camion sia a zero emissioni – alimentando gli ordini sia per camion a idrogeno che a batteria. In California, ad esempio, porti e aziende di autotrasporto sanno che devono iniziare ora ad acquistare camion ZE per rispettare gli obiettivi del 2035 (quando le vendite di diesel potrebbero essere vietate). La Cina sta utilizzando il programma Fuel Cell Vehicle City Cluster: vengono concessi sussidi alle coalizioni di città che dispiegano un numero specificato di FCEV, con l’obiettivo di raggiungere 50.000 FCEV entro il 2025 come già detto. Questo tipo di mandati assicura ai produttori che ci sarà un mercato se produrranno veicoli a celle a combustibile, incoraggiando così gli investimenti.
• Espansione dell’infrastruttura dell’idrogeno: Una tendenza di mercato strettamente legata alle celle a combustibile è lo sviluppo delle infrastrutture di rifornimento. Oltre 1.000 stazioni di idrogeno sono previste a livello globale entro il 2025 (in aumento rispetto a circa 550 nel 2021). Le oltre 100 stazioni della Germania già servono le auto esistenti globenewswire.com, e il paese prevede di arrivare a 400 entro il 2025; il Giappone punta a 320 entro il 2025. La Cina, curiosamente, aveva oltre 250 stazioni entro il 2025 e sta costruendo rapidamente. Gli Stati Uniti sono in ritardo, ma l’Infrastructure Bill ha stanziato fondi per i corridoi H₂ e iniziative private (come Truck stops di Nikola, Plug Power, Shell in fase di sviluppo). Nuove tecnologie di rifornimento (come i distributori ad alta capacità da 700 bar per camion, o il rifornimento di idrogeno liquido) stanno arrivando sul campo. Nel 2023, la prima stazione di rifornimento di H₂ liquido ad alta capacità per camion è stata aperta in Germania da Daimler e partner. Inoltre, nuovi standard (come gli aggiornamenti del protocollo di rifornimento SAE J2601) stanno migliorando l’affidabilità e la velocità del rifornimento, favorendo l’accettazione da parte degli utenti e la produttività delle stazioni.
• Prospettive di mercato: Guardando al futuro, le previsioni del settore sono ottimistiche. IDTechEx prevede decine di migliaia di camion a celle a combustibile su strada entro il 2030 a livello globale, e forse oltre 1 milione di FCEV di ogni tipo. Entro il 2040, le celle a combustibile potrebbero conquistare una quota significativa delle vendite di veicoli pesanti (alcune stime parlano del 20-30% dei camion pesanti). Le celle a combustibile stazionarie potrebbero superare i 20 GW di potenza cumulativa installata entro il 2030 (da appena un paio di GW oggi) mentre paesi come Corea del Sud, Giappone e forse gli Stati Uniti (con gli hydrogen hubs e gli obiettivi di rete a zero emissioni) le impiegano per fornire energia pulita e stabile. Il Hydrogen Council prevede che l’idrogeno soddisferà il 10-12% della domanda finale di energia entro il 2050 in uno scenario a 2°C, il che implica milioni di celle a combustibile in veicoli, edifici e generazione elettrica. Nel breve termine, i prossimi 5 anni (2025-2030) saranno anni critici per la scalabilità: si passerà da dimostrazioni e piccole serie alla produzione di massa in più settori.

I leader del settore sottolineano la necessità di supporto durante questa fase di crescita. Una lettera congiunta di 30 CEO europei ha avvertito che senza un’azione rapida, “la mobilità a idrogeno in Europa ristagnerà”, e ha chiesto un dispiegamento coordinato delle infrastrutture e l’inclusione dell’idrogeno nelle principali iniziative hydrogeneurope.eu. Hanno sottolineato che una doppia infrastruttura (batteria + idrogeno) può far risparmiare centinaia di miliardi in aggiornamenti evitati della rete elettrica hydrogen-central.com, offrendo un forte argomento economico affinché i governi investano nell’idrogeno insieme all’elettrificazione.

In termini di investimenti, oltre alla spesa aziendale, i governi stanno mobilitando fondi. L’UE ha stanziato 470 milioni di euro nel 2023 per R&S e implementazione dell’idrogeno nei programmi Horizon e Hydrogen Europe clean-hydrogen.europa.eu. I programmi sull’idrogeno del DOE statunitense hanno ricevuto finanziamenti aumentati (oltre 500 milioni di dollari/anno) più gli hub da 8 miliardi di dollari. Il governo cinese offre sussidi di circa 1.500 dollari per kW di celle a combustibile per veicoli nel loro programma cluster. Questi collettivamente riverseranno decine di miliardi nel settore in questo decennio, riducendo il rischio per gli investitori privati.

Per illustrare lo slancio del mercato con un esempio concreto: Hyundai nel 2025 ha lanciato il suo SUV NEXO aggiornato e ha annunciato l’intenzione di introdurre versioni a celle a combustibile di tutti i suoi modelli di veicoli commerciali. In Europa, Toyota ha iniziato a installare moduli a celle a combustibile (dal Mirai) su autobus Hino e Caetanobus, e persino su un progetto di camion Kenworth negli Stati Uniti. Nikola e Iveco stanno costruendo una fabbrica in Germania per camion a celle a combustibile, puntando a centinaia di unità all’anno entro il 2024-2025. Con tale capacità produttiva in arrivo, il mercato avrà prodotto disponibile – poi si tratterà di clienti e rifornimento.

Già ora, “ordini reali” stanno avvenendo: ad esempio, nel 2025 Talgo (produttore di treni) ha ordinato celle a combustibile Ballard per treni a idrogeno spagnoli, Sierra Northern Railway ha ordinato un motore a celle a combustibile da 1,5 MW per una locomotiva (Ballard) money.tmx.com, First Mode ha ordinato 60 celle a combustibile Ballard per la conversione di camion da miniera all’alimentazione a idrogeno blog.ballard.com. Questi non sono progetti scientifici ma accordi commerciali volti a decarbonizzare le operazioni. Tali progetti di early adopter in treni e miniere, seppur di nicchia, sono importanti per dimostrare la sostenibilità economica nei settori pesanti.

Infine, una tendenza nel sentimento di mercato: dopo un picco di entusiasmo intorno al 2020 e una fase di stallo nel 2022, il periodo 2023-2025 ha visto un ottimismo più misurato e determinato. I dirigenti spesso riconoscono le sfide ma esprimono fiducia di poterle affrontare. Ad esempio, Sanjiv Lamba, CEO di Linde, ha sottolineato che “nessun singolo approccio può risolvere la sostenibilità; l’idrogeno è un’opzione chiave per un trasporto più pulito e lavorando insieme – industria, produttori e governi – possiamo sbloccarne pienamente il potenziale.” hydrogen-central.com Questo spirito di collaborazione tra settore privato e pubblico è ora evidente. In un certo senso, le celle a combustibile sono passate dal laboratorio alla sala del consiglio: le nazioni vedono un valore strategico nel padroneggiare la tecnologia dell’idrogeno e delle celle a combustibile (per la sicurezza energetica e la leadership industriale). L’Europa la considera persino una questione di competitività – da qui la loro urgenza dopo aver visto gli incentivi dell’IRA statunitense.

In sintesi, la fattibilità economica delle celle a combustibile sta migliorando rapidamente, favorita dai progressi tecnologici e dalla produzione su larga scala, ma dipende ancora dal continuo supporto per raggiungere una piena competitività. Le tendenze di mercato indicano una crescita robusta e forti investimenti in arrivo, mitigati da un approccio pragmatico che punta prima alle applicazioni più adatte (ad esempio, trasporto pesante, energia off-grid) dove le celle a combustibile hanno il vantaggio più forte. È probabile che nei prossimi anni le soluzioni a celle a combustibile diventino sempre più comuni in questi settori, accumulando l’esperienza e i volumi necessari per poi espandersi ulteriormente.

Iniziative politiche globali e sviluppi del settore

Le politiche governative e le collaborazioni internazionali stanno svolgendo un ruolo fondamentale nell’accelerare l’adozione delle celle a combustibile e dell’idrogeno. Riconoscendo il potenziale per la crescita economica, la riduzione delle emissioni e la sicurezza energetica, i governi di tutto il mondo hanno lanciato strategie e programmi di finanziamento completi a sostegno del settore dell’idrogeno e delle celle a combustibile. Nel frattempo, gli attori del settore stanno organizzando alleanze e partnership per garantire che infrastrutture e standard tengano il passo. Questa sezione evidenzia le principali iniziative politiche globali, i maggiori investimenti aziendali e le collaborazioni internazionali che stanno plasmando il panorama al 2025:

Strategie politiche e governative

• Unione Europea: L’Europa è probabilmente la più aggressiva nell’elaborazione di politiche per l’idrogeno. La Strategia dell’UE sull’Idrogeno (2020) ha fissato l’obiettivo di installare 6 GW di elettrolizzatori rinnovabili entro il 2024 e 40 GW entro il 2030 fchea.org. All’inizio del 2025, oltre 60 governi, inclusa l’UE, hanno adottato strategie sull’idrogeno iea.org. L’UE ha implementato il programma Important Projects of Common European Interest (IPCEI) per l’idrogeno, approvando diverse ondate di progetti con miliardi di finanziamenti per sviluppare l’intera catena del valore iea.org. Ha inoltre lanciato la Hydrogen Bank (nell’ambito dell’Innovation Fund) per sovvenzionare i primi progetti di produzione di idrogeno verde – la prima asta nel 2024 ha offerto 800 milioni di euro per 100.000 tonnellate di H₂ verde (essenzialmente un contratto per differenza per rendere l’H₂ verde competitivo sul prezzo) iea.org. In ambito mobilità, l’UE ha approvato il Alternative Fuels Infrastructure Regulation (AFIR) nel 2023, imponendo che entro il 2030 ci sia una stazione di rifornimento di idrogeno ogni 200 km lungo le principali strade della rete di trasporto transeuropea. Inoltre, gli standard UE sulle emissioni di CO₂ dei veicoli spingono di fatto i produttori a investire in veicoli a zero emissioni (inclusi i FCEV). I singoli paesi europei stanno investendo: la Germania ha investito oltre 1,5 miliardi di euro in rifornimento H₂ e R&S in questo decennio e guida iniziative transfrontaliere (ad es. il piano del gasdotto “H2Med” con Spagna e Francia per il trasporto di idrogeno). La Francia ha annunciato un piano sull’idrogeno da 7 miliardi di euro focalizzato su elettrolizzatori, veicoli pesanti e decarbonizzazione dell’industria globenewswire.com. I paesi scandinavi stanno formando un “Corridoio Nordico dell’Idrogeno” con il supporto dell’UE per distribuire camion e stazioni a idrogeno dalla Svezia alla Finlandia hydrogeneurope.eu. Anche l’Europa orientale ha progetti (Polonia e Repubblica Ceca stanno pianificando hub H₂ per camion sulle loro autostrade). Da notare che i CEO dell’industria in Europa stanno chiedendo azioni ancora più forti – nel luglio 2025, oltre 30 CEO hanno scritto ai leader dell’UE per “posizionare con decisione la mobilità a idrogeno al centro della strategia europea per i trasporti puliti” e hanno avvertito che l’Europa deve agire ora per consolidare il suo vantaggio iniziale hydrogeneurope.eu. Hanno sottolineato che l’Europa potrebbe ottenere 500.000 posti di lavoro entro il 2030 grazie alla leadership nella tecnologia dell’idrogeno <a href=”https://hydrogen-central.com/ceos-unite-to-call-on-eu-leadehydrogen-central.com, ma solo se le infrastrutture verranno sviluppate e saranno messi in atto quadri di supporto (come finanziamenti e regolamentazioni semplificate). L’UE sta ascoltando: stanno sviluppando una Politica Industriale Pulita (a volte chiamata “Net-Zero Industry Act”) che probabilmente includerà incentivi per la produzione di tecnologie a idrogeno, simili all’IRA statunitense. Un intoppo: alla fine del 2024, una bozza del piano climatico UE 2040 non menzionava esplicitamente l’idrogeno, causando allarme nel settore hydrogen-central.com, ma stakeholder come Hydrogen Europe stanno attivamente facendo pressioni affinché l’idrogeno rimanga centrale nei piani di decarbonizzazione dell’UE h2-view.com.
• Stati Uniti: Sotto l’amministrazione Biden, gli Stati Uniti hanno effettuato una forte svolta a favore dell’idrogeno. Il Infrastructure Investment and Jobs Act (IIJA) del 2021 ha incluso 8 miliardi di dollari per i Regional Clean Hydrogen Hubs – alla fine del 2023, il DOE ha selezionato 7 proposte di hub in tutto il paese (ad esempio, un hub per l’idrogeno rinnovabile in California, un hub per l’idrogeno da petrolio/gas in Texas, un hub per l’ammoniaca pulita nel Midwest) per ricevere finanziamenti. Questi hub mirano a creare ecosistemi localizzati di produzione, distribuzione e utilizzo finale dell’idrogeno (inclusi i fuel cell per la mobilità e l’energia). Il Dipartimento dell’Energia ha inoltre lanciato il “Hydrogen Shot” come parte delle sue Energy Earthshots, con l’obiettivo di ridurre il costo dell’idrogeno verde a 1$/kg entro il 2031 innovationnewsnetwork.com. Tuttavia, la vera svolta è arrivata con il Inflation Reduction Act (IRA) del 2022 che ha introdotto un Production Tax Credit (PTC) per l’idrogeno – fino a 3 dollari per kg di H₂ prodotto con emissioni quasi nulle iea.org. Questo rende di fatto economicamente sostenibili molti progetti di idrogeno verde, e una valanga di annunci di progetti è seguita alla sua approvazione. Ha inoltre esteso i crediti d’imposta per i veicoli a celle a combustibile e per le installazioni fisse di celle a combustibile (l’ITC del 30% fuelcellenergy.com). La Strategia e Roadmap Nazionale per l’Idrogeno degli Stati Uniti (pubblicata in bozza nel 2023) delinea una visione di 50 milioni di tonnellate di idrogeno all’anno entro il 2050 (rispetto alle ~10 Mt attuali, per lo più di origine fossile)innovationnewsnetwork.com. Gli Stati Uniti vedono l’idrogeno come chiave per la sicurezza energetica e la competitività industriale. Inoltre, stati come la California hanno proprie iniziative: la California Energy Commission sta finanziando stazioni di idrogeno (con l’obiettivo di 100 stazioni H₂ per camion pesanti entro il 2030), e lo stato offre incentivi per veicoli a zero emissioni inclusi quelli a celle a combustibile (il programma HVIP per i camion e programmi voucher per gli autobus). Anche l’esercito statunitense è coinvolto – l’esercito ha un piano per il rifornimento di idrogeno nelle basi e sta testando veicoli a celle a combustibile per uso tattico, e come già detto, il Dipartimento della Difesa è partner in progetti come il camion H2Rescue innovationnewsnetwork.com. Sul fronte normativo, gli Stati Uniti stanno sviluppando codici e standard (tramite NREL, SAE, ecc.) per garantire una gestione sicura dell’idrogeno e protocolli di rifornimento uniformi, facilitando così le implementazioni.
• Asia: Il Giappone è stato un pioniere dell’idrogeno, immaginando una “Società dell’Idrogeno”. Il governo giapponese ha aggiornato la sua Strategia di Base sull’Idrogeno nel 2023, raddoppiando l’obiettivo di utilizzo dell’idrogeno a 12 milioni di tonnellate entro il 2040 e impegnando 113 miliardi di dollari (15 trilioni di yen) in investimenti pubblico-privati in 15 anni. Il Giappone ha sovvenzionato i veicoli a celle a combustibile e costruito circa 160 stazioni, e finanziato micro-cogeneratori a celle a combustibile (Ene-Farm). Ha inoltre utilizzato autobus e generatori a idrogeno per le Olimpiadi di Tokyo 2020 (tenutesi nel 2021) come vetrina. Ora il Giappone sta investendo nell’approvvigionamento globale – ad esempio, una partnership con l’Australia per il trasporto di idrogeno liquido (la nave Suiso Frontier ha completato un viaggio di prova trasportando LH₂). La Corea del Sud ha anch’essa una Roadmap per l’Economia dell’Idrogeno che punta a 200.000 FCEV e 15 GW di generazione elettrica da celle a combustibile entro il 2040. Entro il 2025, la Corea puntava a 81.000 FCEV su strada (ne aveva circa 30.000 nel 2023, per lo più Hyundai Nexo) e 1.200 autobus, oltre ad espandere l’attuale capacità di celle a combustibile stazionarie da oltre 300 MW a scala GW. La Corea offre generosi incentivi ai consumatori (una Nexo costa circa quanto un SUV a benzina dopo il sussidio) e ha costruito circa 100 stazioni H₂. Ha inoltre imposto nel 2021 che grandi città come Seul abbiano almeno 1/3 dei nuovi autobus pubblici a idrogeno. La Cina ha incluso per la prima volta l’idrogeno nel suo Piano Quinquennale nazionale (2021-2025), riconoscendolo come tecnologia chiave per la decarbonizzazione e industria emergente payneinstitute.mines.edu. La Cina non ha ancora un unico sussidio nazionale per l’idrogeno destinato ai veicoli (ha terminato i sussidi NEV nel 2022), ma ha introdotto il Programma dimostrativo per veicoli a celle a combustibile: invece di sussidi per veicolo, premia i cluster urbani che raggiungono obiettivi di diffusione e traguardi tecnologici. Come parte di ciò, la Cina ha fissato un obiettivo di circa 50.000 FCEV (per lo più commerciali) e 1.000 stazioni a idrogeno entro il 2030 globenewswire.com. Province chiave come Shanghai, Guangdong e Pechino stanno investendo molto – offrendo sussidi locali, obblighi di flotta (ad esempio, richiedendo che una certa percentuale di autobus urbani sia a celle a combustibile in alcuni distretti), e costruendo parchi industriali per la produzione di celle a combustibile. Sinopec (la grande compagnia petrolifera) sta convertendo alcune stazioni di servizio per aggiungere erogatori di idrogeno (con l’obiettivo di 1.000 stazioni a lungo termine). A livello internazionale, la Cina sta collaborando – il CEO di Ballard ha sottolineato la “leadership cinese nell’implementazione dell’idrogeno” e Ballard ha joint venture in Cina blog.ballard.com. Tuttavia, la Cina si affida ancora al carbone per gran parte dell’idrogeno (che chiamano “blu” se con cattura del carbonio, o “grigio” senza). La loro politica include anche la ricerca su idrogeno geologico e produzione di idrogeno da nucleare, a dimostrazione che stanno esplorando tutte le possibilità.
• Altre regioni: L’Australia sta sfruttando le sue risorse rinnovabili per diventare un esportatore di idrogeno (anche se si tratta più di produzione di idrogeno che di utilizzo domestico di celle a combustibile). Ha strategie in atto e grandi progetti, come il potenziale Asian Renewable Energy Hub in WA che produrrebbe ammoniaca verde. I paesi del Medio Oriente (come UAE, Arabia Saudita) hanno annunciato mega-progetti di idrogeno/ammoniaca verde per diversificare dal petrolio – ad esempio, NEOM in Arabia Saudita punta a esportare ammoniaca verde e utilizzare anche parte dell’idrogeno per i trasporti (hanno ordinato, per esempio, 20 autobus a idrogeno da Caetano/Ballard). Questi progetti avvantaggiano indirettamente le celle a combustibile garantendo la fornitura futura. Il Canada ha una Strategia per l’Idrogeno ed è forte nella proprietà intellettuale sulle celle a combustibile (Ballard, Hydrogenics-Cummins, ecc., sono canadesi). Il Canada vede opportunità nei trasporti pesanti e ha creato hub dell’H₂ in Alberta e Quebec. L’India ha lanciato la sua National Green Hydrogen Mission nel 2023 con un investimento iniziale di oltre 2 miliardi di dollari per sostenere la produzione di elettrolizzatori e progetti pilota di celle a combustibile (autobus, camion, forse treni). Essendo una nazione fortemente dipendente dalle importazioni di petrolio e con emissioni in crescita, l’India punta sull’idrogeno per la sicurezza energetica; ha recentemente inaugurato il suo primo autobus a celle a combustibile nel 2023 e aziende come Tata e Reliance stanno investendo nella tecnologia globenewswire.com. America Latina: Brasile, Cile hanno abbondanti fonti rinnovabili e pianificano di produrre idrogeno verde per l’esportazione, e stanno testando autobus a celle a combustibile (ad esempio, il Cile ha condotto una sperimentazione su veicoli minerari). Africa: il Sudafrica, con le sue risorse di platino, ha una Hydrogen Roadmap ed è interessato a camion minerari a celle a combustibile (il camion da 2MW di Anglo American) e all’alimentazione di riserva. Quadri di cooperazione internazionale come la International Partnership for Hydrogen and Fuel Cells in the Economy (IPHE) e la Hydrogen Mission di Mission Innovation facilitano la condivisione delle conoscenze.

In sintesi, si sta formando un consenso politico globale secondo cui idrogeno e celle a combustibile sono elementi fondamentali per la transizione verso le emissioni nette zero. Dai mandati e finanziamenti dall’alto verso il basso dell’UE, agli incentivi guidati dal mercato degli Stati Uniti, fino alle spinte coordinate tra governo e industria in Asia, queste iniziative stanno abbattendo drasticamente le barriere per la tecnologia delle celle a combustibile.

Alleanze industriali e investimenti

Sul fronte industriale, le aziende stanno unendo le forze per condividere i costi e accelerare la costruzione delle infrastrutture:

• Hydrogen Council: Formato nel 2017 con 13 aziende fondatrici, ora include oltre 140 aziende (energia, auto, chimica, finanza) che promuovono l’idrogeno. Commissiona analisi (con McKinsey) per sostenere la validità economica e ha avuto un ruolo fondamentale nel promuovere la narrazione che l’idrogeno possa fornire il 20% delle necessità di decarbonizzazione con investimenti di trilioni di dollari entro il 2050. I CEO di questo consiglio sono stati molto attivi. Ad esempio, il CEO di Toyota (come membro) sottolinea regolarmente una strategia multi-percorso e si è confrontato con i decisori politici in Giappone e all’estero per mantenere le celle a combustibile nell’agenda. Il rapporto del Consiglio del 2025 “Closing the Cost Gap” ha identificato dove è necessario il supporto politico per rendere l’idrogeno pulito competitivo entro il 2030 hydrogencouncil.com.
• Global Hydrogen Mobility Alliance: La lettera congiunta di 30 CEO in Europa nel 2025 ha annunciato la formazione di una Global Hydrogen Mobility Alliance – in sostanza l’industria si unisce per promuovere soluzioni di trasporto a idrogeno su larga scala hydrogen-central.com. L’allegato della lettera con le citazioni dei CEO che abbiamo visto fa parte della loro campagna mediatica per aumentare la consapevolezza e fare pressione sui governi hydrogen-central.com. Questa alleanza include aziende che coprono l’intera catena del valore dell’idrogeno – dai fornitori di gas (Air Liquide, Linde), ai produttori di veicoli (BMW, Hyundai, Toyota, Daimler, Volvo, Honda), ai produttori di celle a combustibile (Ballard, Bosch tramite cellcentric, EKPO), ai fornitori di componenti (Bosch, MAHLE, Hexagon per i serbatoi), e agli utenti finali/operatori di flotte. Parlando con una sola voce, mirano a far sì che regolatori e investitori ricevano un messaggio unificato: siamo pronti, abbiamo bisogno di supporto ora o rischiamo di restare indietro (in particolare rispetto a paesi come la Cina).
• Partnership tra case automobilistiche: Lo sviluppo delle celle a combustibile è costoso, quindi le case automobilistiche spesso collaborano. Toyota e BMW avevano un accordo di condivisione tecnologica (il limitato SUV BMW iX5 Hydrogen utilizza celle a combustibile Toyota), Honda e GM avevano una joint venture (anche se dal 2022 GM si è spostata principalmente su soluzioni interne per applicazioni non veicolari e fornisce tecnologia a Honda). Vediamo fabbriche di celle a combustibile congiunte: ad es., Cellcentric (Daimler-Volvo) sta costruendo un grande impianto in Germania per celle a combustibile per camion entro il 2025. Hyundai e Cummins hanno MoU per collaborare sulle celle a combustibile (Cummins collabora anche con Tata in India). Questi co-investimenti distribuiscono i costi di R&S e allineano gli standard (ad esempio, utilizzando livelli di pressione simili, interfacce di rifornimento, ecc., in modo che le infrastrutture possano essere comuni).
• Consorzi per le Infrastrutture: Nel settore del rifornimento, gruppi di aziende si uniscono per affrontare il problema dell’uovo e della gallina. Un esempio è H2 Mobility Deutschland – un consorzio di Air Liquide, Linde, Daimler, Total, Shell, BMW, ecc., che ha costruito le prime 100 stazioni di idrogeno in Germania con finanziamenti congiunti. In California, la California Fuel Cell Partnership (ora rinominata Hydrogen Fuel Cell Partnership) riunisce case automobilistiche, aziende energetiche e governo per coordinare il lancio delle stazioni e l’introduzione dei veicoli. L’Europa ha lanciato H2Accelerate per i camion – include Daimler, Volvo, Iveco, OMV, Shell e altri, concentrandosi su ciò che serve per mettere decine di migliaia di camion a idrogeno su strada in questo decennio. Coordinano aspetti come garantire che le specifiche delle stazioni soddisfino le esigenze dei camion (come erogatori ad alto flusso) e la tempistica delle aperture delle stazioni con le consegne dei camion ai clienti.
• Iniziative dell’Industria Energetica e Chimica: Le grandi compagnie energetiche stanno investendo a valle: Shell non solo costruisce stazioni H₂ ma collabora anche per distribuire camion (ha un’iniziativa con Daimler per sperimentare corridoi di trasporto a idrogeno in Europa). TotalEnergies sta allo stesso modo equipaggiando alcuni siti con idrogeno e collaborando a progetti di autobus in Francia. Le compagnie petrolifere vedono il potenziale di riutilizzare asset (le raffinerie possono produrre idrogeno, le stazioni di servizio diventano hub energetici con H₂, ecc.). Le aziende di gas industriali (Air Liquide, Linde) sono attori chiave – investono nella produzione e distribuzione di idrogeno (liquefattori, camion cisterna, oleodotti) e persino direttamente nell’uso finale (Air Liquide ha una controllata che gestisce stazioni pubbliche H₂ in alcuni paesi). In Giappone, aziende come JXTG (Eneos) stanno costruendo catene di approvvigionamento di H₂ e lavorando sull’importazione di carburante (come dal progetto SPERA LOHC del Brunei). Chemours (produttore della membrana Nafion) e altre aziende chimiche stanno aumentando la produzione di materiali per celle a combustibile a causa della crescente domanda, talvolta con aiuti governativi (il piano francese includeva il sostegno a fabbriche di elettrolizzatori e celle a combustibile, ad es. la gigafactory di AFCP per sistemi a celle a combustibile).
• Tendenze di Investimenti e Finanziamenti: Abbiamo accennato al corporate VC. In particolare, venture capital e private equity hanno investito molto nelle startup dell’idrogeno – produttori di elettrolizzatori (ITM Power, Sunfire, ecc.), produttori di celle a combustibile (Plug Power ha acquisito aziende più piccole per integrare la tecnologia, ecc.), e aziende della filiera dell’idrogeno. La prima metà del 2025, nonostante un certo raffreddamento generale del VC cleantech, ha visto un interesse sostenuto per l’idrogeno – il corporate VC di petrolio e gas in particolare ha triplicato le scommesse secondo globalventuring.com. Inoltre, i fondi nazionali verdi stanno sostenendo l’H₂: ad esempio, il programma H₂Global della Germania utilizza un meccanismo d’asta sostenuto dal governo per sovvenzionare l’importazione di idrogeno/ammoniaca verde, che indirettamente garantisce agli utenti la fornitura. NEDO in Giappone finanzia molti progetti di R&S e dimostrazione nelle fasi iniziali (come una nave a celle a combustibile e un progetto di macchinari da costruzione a celle a combustibile).
• Standard e Certificazioni: Sono in corso sforzi internazionali per standardizzare cosa si intende per idrogeno “verde” o “a basse emissioni di carbonio” (importante per il commercio transfrontaliero e per garantire la veridicità delle dichiarazioni ambientali). L’UE ha pubblicato atti delegati nel 2023 che definiscono i criteri di “Carburante rinnovabile di origine non biologica” (RFNBO) per l’idrogeno iea.org. Inoltre, si sta lavorando su schemi di Garanzia di Origine. Sul lato tecnico, ISO e SAE stanno aggiornando gli standard di qualità del carburante, gli standard per i recipienti a pressione (per serbatoi da 700 bar), ecc., rendendo più facile la certificazione dei prodotti tra i vari mercati. Questo lavoro spesso poco riconosciuto è fondamentale – ad esempio, concordare un protocollo di rifornimento permette ai veicoli di diverse marche di fare rifornimento ovunque. Il Global Hydrogen Safety Code Council coordina le migliori pratiche affinché i paesi possano adottare regolamenti di sicurezza armonizzati (così un progetto di stazione in un paese soddisferà il codice di un altro con minime modifiche).

Si può apprezzare quanta coordinazione e quanti investimenti vengano convogliati per rendere l’ecosistema dell’idrogeno/celle a combustibile solido e robusto. Di conseguenza, ciò che vediamo entro il 2025 è che le celle a combustibile non sono più una tecnologia di nicchia sostenuta da pochi appassionati; hanno il sostegno di grandi industrie e governi. Questo dovrebbe garantire che gli ostacoli iniziali (come infrastrutture e costi) vengano progressivamente superati.

Per illustrare una visione coesa: politiche, investimenti e collaborazione si sono concretizzati in modo evidente al vertice sul clima COP28 (dicembre 2023) dove l’idrogeno è stato un tema centrale. Diversi paesi hanno annunciato un’agenda “Hydrogen Breakthrough” con l’obiettivo di 50 mMt di H₂ pulito entro il 2030 a livello globale (in linea con le tempistiche dell’Hydrogen Council e della IEA). Iniziative come la Mission Innovation Hydrogen Valley Platform collegano progetti di hub dell’idrogeno in tutto il mondo per lo scambio di conoscenze. E forum come il Clean Energy Ministerial hanno una sezione Hydrogen Initiative che monitora i progressi.

Vediamo anche nuovi accordi bilaterali: ad esempio, la Germania ha firmato partnership con Namibia e Sudafrica per sviluppare idrogeno verde (con l’obiettivo futuro di importazione), e il Giappone con Emirati Arabi Uniti e Australia. Questi includono spesso progetti pilota di celle a combustibile nei paesi partner (la Namibia, ad esempio, sta valutando l’idrogeno per ferrovie ed energia, con il supporto tedesco). Anche l’Europa sta valutando l’importazione di combustibili derivati dall’idrogeno per l’aviazione e la navigazione come parte delle sue normative ReFuelEU – il che potrebbe indirettamente creare mercati per celle a combustibile stazionarie (ad esempio, usando ammoniaca in celle a combustibile nei porti).

In conclusione, la sinergia tra iniziative politiche globali e sviluppi industriali sta creando un ciclo di rafforzamento reciproco: le politiche riducono il rischio e stimolano gli investimenti privati, i successi dell’industria rendono i responsabili politici più fiduciosi nel fissare obiettivi ambiziosi. Sebbene rimangano delle sfide (scalare la produzione, garantire una fornitura di carburante accessibile, mantenere la fiducia degli investitori durante la fase iniziale non redditizia), il livello di impegno internazionale è senza precedenti. Le celle a combustibile e l’idrogeno sono passati dall’essere una soluzione “un giorno, forse” a una soluzione “qui e ora” che i paesi stanno perseguendo in modo competitivo. Come ha detto il CEO di EKPO (una joint venture europea), si tratta di “agire ora lungo tutta la catena del valore” hydrogen-central.com per restare avanti. Con questo in mente, passiamo alle sfide che richiedono ancora attenzione, e poi a ciò che il futuro potrebbe riservare oltre il 2025.

Sfide e ostacoli all’adozione delle celle a combustibile

Nonostante lo slancio e l’ottimismo, l’industria delle celle a combustibile si trova di fronte a diverse sfide significative che devono essere affrontate per raggiungere un’adozione su larga scala. Molte di queste sono ben note e sono oggetto sia di innovazione tecnologica che di politiche di supporto, come discusso in precedenza. Qui riassumiamo le principali barriere: sviluppo delle infrastrutture, costi ed economia, durabilità e affidabilità, produzione del combustibile e altre sfide pratiche, insieme alle strategie per superarle.

• Infrastruttura dell’idrogeno e disponibilità del carburante: Forse il collo di bottiglia più immediato è la mancanza di un’infrastruttura di rifornimento dell’idrogeno completa. I consumatori sono restii ad acquistare FCEV se non possono fare rifornimento facilmente. A partire dal 2025, le stazioni di idrogeno sono concentrate in poche regioni (California, Giappone, Germania, Corea del Sud, alcune zone della Cina) e anche lì il numero è limitato. Costruire stazioni è un investimento oneroso (1-2 milioni di dollari ciascuna per una capacità di 400 kg/giorno) e nelle fasi iniziali sono sottoutilizzate. Questo problema del “pollo e dell’uovo” viene affrontato tramite sovvenzioni governative (ad esempio, cofinanziamento UE e California per nuove stazioni) e raggruppando le prime installazioni. Tuttavia, il ritmo deve accelerare. Come ha osservato un’analisi, “il numero limitato di stazioni di rifornimento di idrogeno che porta a un basso acquisto di FCEV è un ostacolo alla crescita del mercato” globenewswire.com. Inoltre, il trasporto dell’idrogeno alle stazioni (camion o tubature) e il suo stoccaggio (serbatoi ad alta pressione o criogenici) aggiungono complessità e costi. Soluzioni potenziali: utilizzare stazioni “hub” più grandi che servano flotte (ad esempio depositi dedicati a camion/autobus) per aumentare rapidamente l’utilizzo, impiegare rifornitori mobili per copertura temporanea e sfruttare infrastrutture esistenti (come la conversione di alcune tubature del gas naturale per l’uso dell’idrogeno dove possibile). Un altro aspetto è la standardizzazione: garantire che i protocolli di rifornimento e gli standard degli ugelli siano uniformi, così che qualsiasi veicolo possa utilizzare qualsiasi stazione. Questa sfida è stata in gran parte risolta tecnicamente (con SAE J2601 ecc.), ma l’affidabilità operativa deve essere elevata – i primi utenti hanno riscontrato occasionali interruzioni delle stazioni o tempi di attesa, che possono influenzare negativamente la percezione. La lettera dei CEO in Europa ha specificamente richiesto “un supporto politico mirato per sbloccare investimenti e aumentare la diffusione di veicoli e infrastrutture a idrogeno”, ovvero vogliono che i governi aiutino a ridurre i rischi nella costruzione delle stazioni prima che la domanda sia pienamente sviluppata hydrogeneurope.eu. Garantire la disponibilità di idrogeno “verde” è un altro aspetto; le stazioni attuali spesso erogano idrogeno ricavato dal gas naturale. Per mantenere i benefici ambientali e rispettare in futuro le normative climatiche (come il requisito della California di aumentare la quota di idrogeno rinnovabile nelle stazioni), è necessario che più idrogeno rinnovabile alimenti la rete – questo significa costruire elettrolizzatori e approvvigionarsi di biogas, che devono avvenire in parallelo. Iniziative come gli hub H₂ negli Stati Uniti e la Hydrogen Bank dell’UE puntano a questo.
• Costi elevati – Costo dei veicoli e dei sistemi: Sebbene i costi stiano diminuendo, i sistemi a celle a combustibile e i serbatoi di idrogeno restano costosi, mantenendo alti i prezzi dei veicoli. Per i veicoli pesanti, il costo totale di proprietà è ancora a favore del diesel in assenza di incentivi. “Alti costi iniziali” della produzione di celle a combustibile sono citati come una delle principali barriere dai rapporti di settore globenewswire.com. Autobus, camion e treni con celle a combustibile hanno oggi sovrapprezzi di diverse centinaia di migliaia di dollari. Superare questo ostacolo significa continuare a incrementare la produzione e raggiungere la produzione su larga scala (che a sua volta richiede la fiducia che ci saranno acquirenti – di nuovo l’importanza di mandati/incentivi). Il settore sta affrontando il problema dei costi in diversi modi: progettando sistemi più semplici con meno componenti (ad esempio, moduli stack integrati che riducono tubi e connessioni), utilizzando materiali più economici (nuovi materiali per membrane e piastre bipolari) e passando a metodi di produzione di massa (automazione, grandi fabbriche). Abbiamo visto linee di produzione automobilistiche di celle a combustibile (la fabbrica dedicata di celle a combustibile di Toyota in Giappone, le fabbriche pianificate di H2 Mobility in Cina) e queste dovrebbero portare a economie di scala entro la fine degli anni 2020. Anche le aziende di celle a combustibile hanno ridotto le linee di prodotti meno promettenti per concentrare le risorse; ad esempio, Ballard nel 2023 ha avviato un “riallineamento strategico” per dare priorità ai prodotti con maggiore trazione (celle a combustibile per autobus/camion) e ridurre i costi in altre aree ballard.com. Per i sistemi stazionari, il costo per kW è ancora elevato (ad esempio, un CHP domestico da 5 kW può costare oltre $15.000, un impianto da 1 MW >$3M). La produzione su larga scala e i progetti modulari (impilando più unità identiche) sono la strada per la riduzione dei costi anche in questo caso, e infatti le celle a combustibile stazionarie hanno visto il costo per kW diminuire di circa il 60% nell’ultimo decennio, ma serve un ulteriore calo simile per competere su larga scala. La continua R&S è inoltre cruciale per raggiungere le prossime innovazioni (come i catalizzatori senza platino, che potrebbero ridurre drasticamente i costi degli stack se si raggiunge la durabilità).
• Costo del carburante a idrogeno e catena di approvvigionamento: Il prezzo dell’idrogeno alla pompa o all’uscita della fabbrica può determinare la sostenibilità economica. Attualmente, l’idrogeno è spesso più costoso dei combustibili tradizionali a parità di energia, soprattutto l’idrogeno verde. La dottoressa Sunita Satyapal ha sottolineato che “il costo rimane una delle sfide più grandi” e l’impegno degli Stati Uniti per arrivare a idrogeno a 1$/kg innovationnewsnetwork.com. L’obiettivo è ambizioso, ma anche raggiungere 2-3$/kg richiederà la scalabilità degli elettrolizzatori, l’espansione delle energie rinnovabili e forse la cattura del carbonio per l’idrogeno blu. Le sfide qui includono: la scalabilità delle materie prime per gli elettrolizzatori (come l’iridio per gli elettrolizzatori PEM, anche se sono in sviluppo alternative), la costruzione di abbastanza energia rinnovabile dedicata alla produzione di H₂ e la realizzazione di stoccaggi/trasporti (ad esempio, caverne saline per lo stoccaggio di grandi quantità di H₂ per compensare la produzione stagionale). Le infrastrutture per il trasporto su gomma o tramite tubazioni di idrogeno sono agli inizi. Ci sono anche sfide normative: in alcune aree non è chiaro come saranno regolamentati i gasdotti per l’idrogeno o come autorizzare rapidamente grandi nuovi impianti di produzione di H₂. In Europa, i ritardi nella definizione delle regole sull’idrogeno rinnovabile hanno rallentato alcuni progetti iea.org. Il settore desidera “chiarezza su certificazione e regolamentazione”, come ha osservato l’IEA, poiché l’incertezza può bloccare le decisioni di investimento iea.org. Per mitigare i problemi di costo del carburante nell’immediato, alcuni progetti dimostrativi si affidano a idrogeno sottoprodotto industriale o gas riformato, che possono essere più economici ma non a basse emissioni di carbonio. La transizione al verde sarà una sfida se l’H₂ verde resterà costoso – da qui i grandi incentivi governativi che ora si concentrano su crediti di produzione per colmare artificialmente il divario fino a quando la scala non abbasserà naturalmente i costi. Inoltre, stabilire un commercio globale dell’idrogeno (come spedire ammoniaca o idrogeno liquido) sarà importante per le regioni che non possono produrne abbastanza localmente; ciò introduce la sfida di costruire terminal di import/export e navi. Ma sono in corso diversi progetti (Australia<->Giappone, Medio Oriente<->Europa) per testare queste rotte.
• Durata e Affidabilità: Le celle a combustibile devono eguagliare o superare la durata delle tecnologie esistenti per conquistare davvero i clienti. Ciò significa che le celle a combustibile per auto dovrebbero idealmente durare oltre 150.000 miglia con un degrado minimo, quelle per camion forse oltre 30.000 ore, e quelle stazionarie oltre 80.000 ore (quasi 10 anni) di funzionamento continuo. Non siamo ancora completamente a questo livello in tutti i settori. Le cifre attuali tipiche: gli stack PEM per veicoli leggeri hanno dimostrato ~5.000-8.000 ore con <10% di degrado, che corrisponde a circa 150.000-240.000 miglia in un’auto – in realtà raggiungendo l’obiettivo per molti produttori, anche se in climi molto caldi o freddi la durata può ridursi. Il settore heavy-duty è ancora in miglioramento; alcune celle a combustibile per autobus di linea sono durate oltre 25.000 ore nei test, ma raggiungere costantemente le 35.000 ore è il prossimo passo sustainable-bus.com. Per le applicazioni stazionarie, PAFC e MCFC spesso necessitano di revisioni dopo 5 anni a causa di problemi con catalizzatori ed elettroliti; le SOFC possono degradarsi a causa di cicli termici o contaminanti. Migliorare la longevità è fondamentale per ridurre il costo del ciclo di vita (se uno stack di celle a combustibile deve essere sostituito troppo spesso, l’economia ne risente o la manutenzione diventa un problema). Come accennato, aziende e consorzi DOE hanno fatto progressi su catalizzatori e materiali per estendere la vita utile (come catalizzatori più robusti che resistono a cicli di accensione-spegnimento senza sinterizzazione, rivestimenti per prevenire la corrosione, ecc.). Ma rimane una sfida soprattutto quando si spingono i limiti delle prestazioni (c’è spesso un compromesso tra densità di potenza e longevità a causa delle condizioni più stressanti sui materiali). Anche la qualità del combustibile (assicurando assenza di zolfo, CO oltre la tolleranza) è cruciale per la durata; perciò, costruire una fornitura affidabile di idrogeno con purezza costante (grado ISO 14687) è necessario – una contaminazione in una stazione che avvelena le celle a combustibile potrebbe causare guasti multipli ai veicoli, uno scenario da incubo da evitare. Quindi sono necessari controlli di qualità rigorosi e sensori lungo tutta la catena di fornitura.
• Percezione Pubblica e Sicurezza: L’idrogeno deve superare le preoccupazioni pubbliche sulla sicurezza (“sindrome Hindenburg”) e la scarsa familiarità. Sebbene gli studi dimostrino che sistemi H₂ progettati correttamente possono essere sicuri quanto o più della benzina (l’idrogeno si disperde rapidamente e i nuovi serbatoi sono incredibilmente resistenti), qualsiasi incidente di rilievo potrebbe far arretrare il settore. Quindi, la sicurezza è una sfida pratica: sono necessari standard rigorosi, formazione dei primi soccorritori e comunicazione trasparente. Nel 2019, un’esplosione in una stazione di idrogeno in Norvegia (dovuta a una perdita e a un guasto dell’attrezzatura) ha portato a una sospensione temporanea delle vendite di auto a celle a combustibile e a un certo scetticismo pubblico. L’industria ha risposto migliorando i progetti delle stazioni e i protocolli di sicurezza. È fondamentale mantenere un eccellente record di sicurezza per non perdere il sostegno pubblico e politico. Serve anche educazione pubblica: molti consumatori ancora non sanno cosa sia un’auto a celle a combustibile o la confondono con la “combustione di idrogeno”. Le attività di sensibilizzazione di gruppi come la Fuel Cell & Hydrogen Energy Association (FCHEA) negli Stati Uniti o Hydrogen Europe nell’UE cercano di aumentare la consapevolezza. Inoltre, garantire che i primi utilizzatori abbiano un’esperienza positiva (nessuna carenza di carburante, manutenzione facile, ecc.) aiuterà il passaparola.
• Concorrenza e segnali di mercato incerti: Le celle a combustibile non stanno progredendo in un vuoto – affrontano la concorrenza dell’elettrificazione tramite batterie e di altre tecnologie. Alcuni esperti sostengono che le batterie miglioreranno abbastanza da coprire anche i camion pesanti o che i carburanti sintetici e-fuels potrebbero alimentare l’aviazione e la navigazione, lasciando un ruolo minore alle celle a combustibile. Ad esempio, uno studio del 2023 di alcuni gruppi ambientalisti ha ipotizzato che l’idrogeno nelle auto passeggeri sia inefficiente rispetto all’elettrificazione diretta, e alcune città come Zurigo hanno deciso di concentrarsi solo sugli autobus a batteria, non sull’idrogeno, citando costi ed efficienza. CleanTechnica pubblica spesso critiche come “Gli autobus a idrogeno danneggiano le persone che dovrebbero aiutare”, sostenendo che gli alti costi potrebbero ridurre il servizio di trasporto pubblico orrick.com. Tali narrazioni possono influenzare le politiche – ad esempio, se un governo crede che le batterie siano sufficienti, potrebbe tagliare i finanziamenti all’idrogeno (alcuni sottolineano come il documento climatico UE 2040 abbia omesso l’idrogeno come segnale di un cambio di focus, cosa che ha allarmato il settore fuelcellsworks.com). Quindi una sfida è dimostrare (tramite dati e risultati di progetti pilota) dove le celle a combustibile sono l’opzione migliore. Il settore si sta concentrando su applicazioni pesanti e a lungo raggio per differenziarsi chiaramente dai BEV, e infatti molti responsabili politici e persino ONG tradizionalmente scettiche ora riconoscono la necessità dell’idrogeno in quei segmenti. Tuttavia, se la tecnologia delle batterie facesse un salto in avanti inaspettato (ad esempio, una densità energetica molto più alta o una ricarica ultra-rapida che risolva i problemi del trasporto pesante a lunga distanza), il potenziale di mercato delle celle a combustibile potrebbe ridursi. Per mitigare l’incertezza del mercato, aziende come Ballard si sono diversificate in più applicazioni (bus, ferrovia, settore marittimo) per garantire che se una rallenta, un’altra possa compensare. Un’altra incertezza riguarda i prezzi dell’energia: se l’elettricità rinnovabile diventasse estremamente economica e abbondante, ciò favorirebbe l’idrogeno (materia prima a basso costo per l’elettrolisi); se invece i combustibili fossili restassero economici e i prezzi del carbonio bassi, l’incentivo per l’idrogeno sarebbe minore. Ecco perché una politica climatica di lungo termine (come la tariffazione del carbonio o i mandati) è cruciale per sostenere il business case delle celle a combustibile come strumento di decarbonizzazione.
• Espansione della produzione e della catena di approvvigionamento: Raggiungere gli ambiziosi obiettivi di diffusione richiederà di aumentare la produzione di celle a combustibile, serbatoi di idrogeno, elettrolizzatori, ecc., a un ritmo che potrebbe essere limitato dalle catene di approvvigionamento. Ad esempio, l’attuale produzione globale di fibra di carbonio potrebbe rappresentare un collo di bottiglia se saranno necessari milioni di serbatoi di idrogeno. L’industria delle celle a combustibile dovrà competere con altri settori (eolico, solare, batterie) per alcune materie prime e capacità produttiva. Anche la formazione della forza lavoro non è banale: sono necessari tecnici qualificati per l’assemblaggio degli stack, la manutenzione delle stazioni, ecc. I governi stanno iniziando a investire in programmi di formazione (il DOE menziona lo sviluppo della forza lavoro come parte della sua agenda innovationnewsnetwork.com). La localizzazione delle catene di approvvigionamento è una tendenza (UE e USA vogliono la produzione nazionale per creare posti di lavoro e garantire l’approvvigionamento). Questa è sia una sfida che un’opportunità: le nuove fabbriche richiedono denaro e tempo per essere costruite, ma una volta operative, ridurranno i costi e la dipendenza dalle importazioni.
• Continuità e supporto delle politiche: Sebbene le politiche siano attualmente in gran parte favorevoli, esiste sempre il rischio di cambiamenti politici. I sussidi potrebbero terminare troppo presto o le normative potrebbero cambiare se, ad esempio, una diversa amministrazione desse meno priorità all’idrogeno. L’industria dipende in una certa misura da un sostegno costante in questo decennio per raggiungere l’autosufficienza. Garantire un sostegno bipartisan o ampio, evidenziando i posti di lavoro e i benefici economici, può aiutare (da qui l’attenzione sull’idrogeno che crea 500.000 posti di lavoro nell’UE entro il 2030 hydrogen-central.com e sulla rivitalizzazione delle industrie). Un altro aspetto è la semplificazione delle autorizzazioni: i grandi progetti infrastrutturali possono essere rallentati dalla burocrazia, quindi alcuni governi (come la Germania) stanno lavorando a processi di approvazione più rapidi per i progetti sull’idrogeno, che, se non raggiunti, potrebbero rappresentare un ostacolo.

Nonostante queste sfide, nessuna sembra insormontabile dato l’impegno concertato in atto. Come ha osservato la Dott.ssa Sunita Satyapal, oltre ai costi, “una sfida chiave consiste nel garantire la domanda di idrogeno. È essenziale non solo aumentare la produzione, ma anche stimolare la domanda di mercato in tutti i settori… dobbiamo espanderci per raggiungere la redditività commerciale.” innovationnewsnetwork.com Questo rapporto tra offerta e domanda è davvero al centro di molte sfide. L’approccio adottato (hub, flotte, espansione coordinata di veicoli e stazioni) mira a rompere questo stallo.

È istruttivo vedere che sfide simili esistevano per i veicoli elettrici a batteria un decennio fa – costi elevati, poche colonnine di ricarica, ansia da autonomia – e grazie a uno sforzo costante queste stanno gradualmente venendo risolte. Le celle a combustibile sono forse indietro di 5-10 anni rispetto alle batterie in termini di maturità, ma con un’urgenza climatica ancora maggiore oggi e imparando dal lancio dei veicoli elettrici, si spera che questi ostacoli possano essere superati più rapidamente.

In sintesi, le principali sfide per le celle a combustibile sono infrastruttura, costo, durabilità, produzione del combustibile e percezione/competizione. Ognuna di queste viene affrontata attraverso una combinazione di ricerca e sviluppo tecnologico, incentivi politici e strategie industriali. La prossima sezione considererà come questi sforzi potrebbero evolversi in futuro e quali sono le prospettive per le celle a combustibile.

Prospettive future

Il futuro delle celle a combustibile appare sempre più promettente guardando al 2030 e oltre, anche se si svilupperà in modo diverso nei vari settori. Supponendo che le attuali tendenze di miglioramento tecnologico, supporto politico e adozione di mercato continuino, possiamo aspettarci che le celle a combustibile passino dall’attuale fase di adozione iniziale a una fase di mercato di massa nel prossimo decennio. Ecco una panoramica di cosa aspettarsi:

• Diffusione su larga scala e adozione mainstream entro il 2030: Entro il 2030, le celle a combustibile potrebbero diventare una presenza comune in alcuni segmenti. Molti esperti prevedono che il trasporto pesante sarà il settore trainante: migliaia di camion a celle a combustibile a idrogeno sulle autostrade di Europa, Nord America e Cina, supportati da corridoi dedicati all’idrogeno. Grandi aziende di logistica e operatori di flotte stanno già sperimentando e probabilmente espanderanno l’uso di camion a idrogeno man mano che i veicoli saranno disponibili. Ad esempio, il consorzio H2Accelerate prevede che i veicoli pesanti FCEV raggiungeranno la parità di costo con il diesel negli anni 2030 con volumi sufficienti hydrogen-central.com. Potremmo vedere i camion a celle a combustibile dominare le nuove vendite per il trasporto a lunga distanza entro la fine degli anni 2030 se la tecnologia manterrà le sue promesse – andando a integrare i camion a batteria che copriranno le tratte brevi e regionali. Gli autobus a celle a combustibile potrebbero allo stesso modo diventare una presenza fissa nelle flotte cittadine, specialmente per le tratte più lunghe e nei climi freddi dove le batterie perdono autonomia. L’obiettivo europeo di 1.200 autobus entro il 2025 è solo un inizio; con finanziamenti e costi in calo, si potrebbe facilmente arrivare a oltre 5.000 entro il 2030 in Europa, e numeri simili in Asia (Cina e Corea puntano ciascuna a diverse migliaia). I treni a celle a combustibile probabilmente si diffonderanno sulle linee non elettrificate in Europa (Germania, Francia, Italia hanno tutti annunciato espansioni) e potenzialmente in Nord America (per il trasporto pendolari o rotte industriali) dato il successo in Europa. Alstom e altri hanno già ricevuto ulteriori ordini, e entro il 2030 i treni a idrogeno potrebbero essere una linea di prodotto matura, andando oltre la novità.
• Espansione delle celle a combustibile stazionarie: Nella generazione di energia, le celle a combustibile sono pronte a ritagliarsi una nicchia significativa. Si prevede che sempre più data center adotteranno celle a combustibile come backup o addirittura come fonte primaria di energia, mentre aziende come Microsoft e Google perseguono obiettivi di energia pulita 24/7. Il successo di Microsoft con celle a combustibile da 3MW carboncredits.com suggerisce che entro il 2030 i generatori diesel nei data center potrebbero iniziare a essere sostituiti in massa da sistemi a celle a combustibile, soprattutto se i costi del carbonio o le preoccupazioni sulla affidabilità (dovute a eventi climatici estremi, ecc.) renderanno il diesel meno attraente. Le utility potrebbero installare grandi parchi di celle a combustibile per la generazione distribuita – la Corea del Sud ha già impianti da 20-80 MW e ne prevede altri. Altri paesi con reti elettriche limitate (ad es. Giappone, alcune parti d’Europa) potrebbero utilizzare le celle a combustibile per fornire generazione locale e migliorare la resilienza. Le celle a combustibile micro-CHP nelle abitazioni potrebbero rimanere principalmente un fenomeno giapponese/coreano, a meno che i costi non diminuiscano drasticamente o le utility del gas naturale in Europa non si riconvertano all’idrogeno e promuovano caldaie a celle a combustibile. Tuttavia, il concetto di celle a combustibile reversibili (energia <-> accumulo di idrogeno) potrebbe diventare una risorsa importante per le reti con una penetrazione molto elevata di rinnovabili, fungendo essenzialmente da accumulo energetico a lungo termine. Entro il 2035, alcuni analisti prevedono centinaia di megawatt di tali sistemi per bilanciare la produzione stagionale di solare/eolico in luoghi come la California o la Germania.
• Economia dell’idrogeno verde: Il successo delle celle a combustibile è legato all’ascesa dell’idrogeno verde. Fortunatamente, tutti gli indicatori puntano a una massiccia espansione della produzione di idrogeno verde. L’IEA prevede un aumento di 5 volte entro il 2030 dell’idrogeno a basse emissioni di carbonio se i progetti annunciati andranno avanti iea.org. Con l’IRA e incentivi simili, potremmo assistere al raggiungimento da parte dell’idrogeno verde di quel traguardo dei $1/kg già nei primi anni 2030 (nelle regioni ricche di rinnovabili), o almeno $2/kg nella maggior parte dei luoghi, il che renderebbe le celle a combustibile estremamente competitive dal punto di vista del costo del carburante. Questa abbondanza di idrogeno verde a basso costo non alimenterebbe solo veicoli e centrali elettriche, ma aprirebbe anche nuovi mercati per le celle a combustibile – ad esempio, celle a combustibile su navi cargo che utilizzano ammoniaca decomposta a bordo, o energia da celle a combustibile per villaggi remoti attualmente alimentati a diesel (perché l’H₂ verde potrebbe essere trasportato o prodotto localmente con il solare). Se l’idrogeno diventasse una merce scambiata come il GNL, anche i paesi senza rinnovabili potrebbero importarlo e utilizzare celle a combustibile per generare energia pulita.
• Progressi Tecnologici: La continua R&S potrebbe portare a svolte decisive. Ad esempio, se i catalizzatori a metalli non preziosi raggiungessero la parità di prestazioni, i vincoli di approvvigionamento e i costi del platino diventerebbero irrilevanti – i costi degli stack delle celle a combustibile potrebbero crollare e nessun singolo paese controllerebbe le risorse (il platino è fortemente concentrato in Sudafrica e Russia, quindi ridurre tale necessità ha anche un beneficio geopolitico). L’efficienza delle celle a combustibile a ossido solido potrebbe migliorare ulteriormente e le SOFC a bassa temperatura potrebbero diventare praticabili, colmando il divario tra PEM e SOFC per alcuni usi. Sul fronte dello stoccaggio dell’idrogeno, i progressi (magari nello stoccaggio allo stato solido o nella fibra di carbonio più economica) potrebbero rendere lo stoccaggio dell’H₂ più facile e denso, estendendo l’autonomia dei FCEV o abilitando applicazioni di dimensioni più ridotte. C’è anche il potenziale di nuovi tipi di celle a combustibile – ad esempio, celle a combustibile ceramiche protoniche che operano a temperature intermedie e combinano alcuni vantaggi di PEM e SOFC – che potrebbero ampliare i casi d’uso.
• Convergenza con Rinnovabili e Batterie: Piuttosto che competere, celle a combustibile, batterie e rinnovabili probabilmente lavoreranno insieme in molti sistemi. Ad esempio, una futura rete a zero emissioni potrebbe usare solare/eolico (intermittente), accumulo a batteria (breve termine) e generatori a celle a combustibile alimentati a idrogeno o ammoniaca stoccati (lungo termine, supporto ai picchi). Nei veicoli, ogni veicolo a celle a combustibile avrà comunque una batteria (ibrida) per recuperare energia in frenata e aumentare la potenza. Potremmo anche vedere FCEV plug-in: veicoli che funzionano principalmente a idrogeno ma che possono anche caricarsi dalla rete come un ibrido plug-in. Questo potrebbe offrire flessibilità operativa e potenzialmente ridurre il fabbisogno di carburante – alcune concept car sono già state presentate con questa capacità.
• Prospettive di Mercato e Volumi: Entro la metà degli anni 2030, il mondo potrebbe avere milioni di veicoli a celle a combustibile su strada se le condizioni favorevoli persistono. Per dare un’idea, le previsioni variano: quelle ottimistiche parlano di 10 milioni di FCEV entro il 2030 a livello globale (principalmente in Cina, Giappone, Corea), quelle più conservative di forse 1-2 milioni. I veicoli pesanti rappresenteranno una parte di questo – decine di migliaia di camion e autobus venduti ogni anno entro la fine degli anni 2020. I ricavi dell’industria delle celle a combustibile potrebbero raggiungere decine di miliardi all’anno, con molte aziende redditizie entro allora. Regioni come l’Europa puntano a costruire campioni nazionali per rivaleggiare con Ballard o Plug, cosa che potrebbe accadere (ad esempio Bosch potrebbe diventare un grande attore con la propria produzione di celle a combustibile). Inoltre, potrebbero emergere nuovi attori – ad esempio, in Cina, REFIRE e Weichai sono diventati importanti produttori di sistemi a celle a combustibile in pochi anni grazie al focus governativo, e potrebbero presto essere concorrenti globali.
• Politiche e Obiettivi Climatici: Le celle a combustibile sono fondamentali per molte roadmap per la neutralità climatica al 2050. Se guardiamo al 2050: in uno scenario a zero emissioni nette, l’idrogeno e le celle a combustibile potrebbero fornire il 10-15% dell’energia finale mondiale commercial.allianz.com, alimentando una grande quota del trasporto pesante, della navigazione (possibilmente tramite celle a combustibile ad ammoniaca o combustione), dell’aviazione (forse tramite combustione di idrogeno per i grandi jet, ma celle a combustibile per gli aerei regionali) e una parte della generazione elettrica. A quel punto, le celle a combustibile potrebbero essere onnipresenti come un tempo lo erano i motori a combustione – presenti in tutto, dagli elettrodomestici (come generatori a cella a combustibile nei seminterrati o APU nelle case) alle grandi centrali elettriche. Potrebbero anche diventare piuttosto invisibili per l’esperienza dell’utente – ad esempio, un consumatore potrebbe viaggiare su un treno o autobus alimentato a idrogeno senza nemmeno rendersi conto che si tratta di una cella a combustibile e non di una batteria o di una rete elettrica, perché l’esperienza (fluida, silenziosa) è simile o migliore. La narrazione potrebbe cambiare: invece di “cella a combustibile contro batteria”, potrebbe semplicemente essere che i veicoli elettrici esistono in due versioni (batteria o cella a combustibile) a seconda delle esigenze di autonomia, entrambe sotto l’ombrello della trazione elettrica.
• Prospettive degli Esperti: I leader del settore restano ottimisti ma realistici. Ad esempio, Tom Linebarger (Presidente Esecutivo di Cummins) nel 2024 ha dichiarato: “Crediamo che le celle a combustibile a idrogeno giocheranno un ruolo fondamentale soprattutto nelle applicazioni pesanti, ma il successo dipenderà dalla riduzione dei costi e dallo sviluppo delle infrastrutture per l’idrogeno – entrambi processi già in corso.” Molti condividono questa visione: le celle a combustibile non sostituiranno ovunque le batterie o i motori a combustione interna, ma copriranno segmenti critici e lavoreranno insieme ad altre soluzioni. Scienziati come Prof. Yoshino (inventore della batteria al litio) hanno persino affermato che idrogeno e batterie devono coesistere per sostituire completamente il petrolio. Nel frattempo, voci caute come quella di Elon Musk (che ha definito le celle a combustibile “fool cells”) sono sempre più isolate, dato che persino Tesla sta esplorando l’uso dell’idrogeno per la produzione di acciaio nelle sue fabbriche.

Ci si può aspettare una certa consolidazione nel settore man mano che matura: non tutte le startup attuali sulle celle a combustibile sopravvivranno – quelle che avranno vero slancio verranno acquisite o supereranno le altre. Ad esempio, nel 2025 abbiamo visto Honeywell acquistare la divisione di JM ts2.tech – probabilmente seguiranno altre operazioni man mano che le grandi aziende acquisiranno competenze. Questo potrebbe accelerare lo sviluppo portando la tecnologia delle celle a combustibile sotto l’ombrello di giganti della manifattura con grandi risorse.

• Adozione da parte dei consumatori: Perché le FCEV (veicoli elettrici a celle a combustibile) abbiano davvero successo tra i consumatori, il rifornimento di idrogeno deve essere quasi altrettanto conveniente quanto quello della benzina. Entro il 2030, regioni come la California, la Germania e il Giappone potrebbero avvicinarsi a questo obiettivo – con centinaia di stazioni, così che un guidatore di FCEV non debba preoccuparsi di pianificare i percorsi. Se ciò accadrà, il passaparola dei proprietari (che apprezzano i rifornimenti rapidi e l’ampia autonomia) potrà stimolare altri, specialmente chi non è soddisfatto delle attuali velocità di ricarica o dell’autonomia degli EV per il proprio utilizzo. Inoltre, più modelli di veicoli aiuteranno – al momento le scelte sono limitate (solo pochi modelli di auto, anche se ne stanno arrivando altri come la prossima generazione Hyundai e forse modelli dalla Cina o una Lexus a celle a combustibile). Se entro la fine degli anni 2020 i marchi mainstream avranno un SUV o un pickup a celle a combustibile nella loro gamma, la situazione cambierà. Si vocifera che Toyota possa installare celle a combustibile in SUV e pickup più grandi, il che potrebbe renderle popolari presso un pubblico diverso rispetto agli acquirenti della Mirai attenti all’ecologia.
• Equità globale: Man mano che la tecnologia delle celle a combustibile matura, può essere trasferita e utilizzata nei paesi in via di sviluppo, non solo in quelli ricchi. Soprattutto per l’alimentazione di aree remote o per il trasporto pubblico pulito nelle città inquinate di India, Africa, America Latina. I costi devono prima diminuire, ma entro il 2035 potremmo vedere, ad esempio, autobus a idrogeno nelle città africane alimentati da idrogeno verde prodotto localmente grazie all’abbondante energia solare. Se i finanziamenti internazionali lo sosterranno, le celle a combustibile potranno saltare a piè pari le vecchie tecnologie inquinanti in quei luoghi.

In conclusione, le prospettive per le celle a combustibile sono quelle di una crescente integrazione nel panorama dell’energia pulita. C’è un cauto ottimismo, supportato da progressi concreti, che le celle a combustibile supereranno le sfide attuali e troveranno il loro giusto posto. Come ha detto Oliver Zipse (BMW), l’idrogeno non riguarda solo il clima, ma anche “resilienza e sovranità industriale” hydrogen-central.com – il che significa che paesi e aziende vedono un valore strategico nell’adottare la tecnologia delle celle a combustibile e dell’idrogeno (riducendo la dipendenza dal petrolio, creando industrie). Questa spinta strategica garantisce un impegno a lungo termine.

Anche se nessuno può prevedere il futuro con certezza, è significativo che praticamente ogni grande economia e produttore di veicoli abbia ora un piano per l’idrogeno/le celle a combustibile – cosa che non era vera dieci anni fa. I pezzi stanno andando al loro posto: la tecnologia migliora, i mercati si formano, le politiche si allineano, gli investimenti arrivano. Se gli anni 2010 sono stati il decennio delle batterie e della prima adozione, la fine degli anni 2020 e gli anni 2030 potrebbero davvero essere l’era in cui idrogeno e celle a combustibile sfondano e si diffondono su larga scala. Il risultato potrebbe essere un mondo nel 2050 in cui i settori dei trasporti e dell’energia sono in gran parte privi di emissioni, grazie non poco alla tecnologia delle celle a combustibile, ormai onnipresente e silenziosamente operativa – in auto, camion, case e centrali elettriche – realizzando la promessa, vecchia di decenni, di un’economia dell’idrogeno.

Come riflessione finale, vale la pena ricordare le parole di un dirigente Toyota, Thierry de Barros Conti, che in un seminario del 2025 ha invitato alla pazienza e alla perseveranza: “Questa non è stata una strada facile, ma è la strada giusta.” pressroom.toyota.com La strada delle celle a combustibile ha avuto curve e svolte, ma con un impegno costante ci sta conducendo verso un futuro più pulito e sostenibile alimentato dall’idrogeno.

Fonti

• Fortin, P. (2025). Ricerca SINTEF sulla riduzione del platino nelle celle a combustibile – Norwegian SciTech News norwegianscitechnews.com
• Satyapal, S. (2025). Intervista sui risultati e le sfide del programma idrogeno degli Stati Uniti – Innovation News Network innovationnewsnetwork.com
• Globe Newswire. (2025). Tendenze del mercato dei veicoli elettrici a celle a combustibile 2025 – Precedence Research globenewswire.com
• Sustainable Bus. (2025). Implementazioni e tendenze degli autobus a celle a combustibile in Europa sustainable-bus.com
• Airbus Press Release. (2025). Partnership tra Airbus e MTU sull’aviazione a celle a combustibile, citazioni di esperti airbus.com
• Hydrogen Central. (2025). Citazioni del CEO della Global Hydrogen Mobility Alliance (Air Liquide, BMW, Daimler, ecc.) hydrogen-central.com
• NYSERDA Press Release. (2025). New York finanzia progetti a celle a combustibile a idrogeno, citazioni ufficiali nyserda.ny.gov
• IEA. (2024). Risultati della Global Hydrogen Review e punti salienti delle politiche iea.org
• H2 View. (2025). Revisione del mercato dell’idrogeno a metà 2025 (realismo degli investitori, notizie su Nikola) h2-view.com
• Ballard Power. (2025). Comunicati aziendali (ordini di autobus, focus strategico) money.tmx.com, cantechletter.com