Revoluția celulelor de combustie: Cum energia pe bază de hidrogen transformă transportul, energia și tehnologia în 2025

Celulele de combustie au ieșit din laborator și au ajuns în prim-planul revoluției energiei curate. În 2025, energia pe bază de hidrogen câștigă un avânt fără precedent în diverse industrii. Aceste dispozitive generează electricitate electrochimic—adesea folosind hidrogen—cu emisii zero la evacuare (doar vapori de apă) și eficiență ridicată. Toate marile economii consideră acum celulele de combustie esențiale pentru decarbonizarea sectoarelor unde bateriile și energia din rețea întâmpină dificultăți. Guvernele lansează strategii pentru hidrogen, companiile investesc miliarde în cercetare, dezvoltare și infrastructură, iar vehiculele și sistemele de alimentare cu celule de combustie apar pe piață în număr tot mai mare. Acest raport oferă o privire detaliată asupra peisajului actual al celulelor de combustie, acoperind principalele tipuri de celule de combustie și aplicațiile lor în transport, generare staționară de energie și dispozitive portabile. Analizăm inovațiile tehnologice recente care îmbunătățesc performanța și reduc costurile, evaluăm impactul asupra mediului și fezabilitatea economică a celulelor de combustie, și trecem în revistă cele mai noi tendințe de piață, politici și evoluții din industrie la nivel mondial. Sunt incluse perspectivele oamenilor de știință, inginerilor și liderilor din industrie pentru a evidenția atât entuziasmul, cât și provocările de pe drumul ce urmează.

Celulele de combustie nu sunt o idee nouă – primele unități alcaline au ajutat la alimentarea navelor spațiale Apollo – dar acum sunt, în sfârșit, pregătite pentru adoptarea pe scară largă. După cum a observat Dr. Sunita Satyapal, director de lungă durată al programului de hidrogen al Departamentului de Energie al SUA, într-un interviu din 2025: cercetarea și dezvoltarea susținute de guvern au permis peste „1000 de brevete americane… inclusiv pentru catalizatori, membrane și electrolizoare”, și au condus la succese concrete precum „aproximativ 70.000 de stivuitoare comerciale cu celule de combustie pe hidrogen în funcțiune la companii mari precum Amazon și Walmart”, demonstrând că finanțarea direcționată „poate stimula descoperiri pe piață.” innovationnewsnetwork.com Celulele de combustie de astăzi sunt mai eficiente, mai durabile și mai accesibile ca niciodată, însă obstacolele persistă. Costul, infrastructura pentru hidrogen și durabilitatea rămân încă „una dintre cele mai mari provocări” potrivit lui Satyapal innovationnewsnetwork.com, iar scepticii subliniază că progresul a fost uneori sub așteptări. Cu toate acestea, cu sprijin solid și inovație, industria celulelor de combustie cunoaște o creștere semnificativă și un optimism, punând bazele unui viitor alimentat cu hidrogen. În cuvintele inginerului-șef pentru hidrogen de la Toyota, „Nu a fost un drum ușor, dar este drumul corect.” pressroom.toyota.com

(În secțiunile de mai jos, vom explora toate aspectele revoluției celulelor de combustie, cu date actualizate și citate de la experți din întreaga lume.)

Principalele tipuri de celule de combustie

Celulele de combustie există în mai multe tipuri, fiecare având electroliți unici, temperaturi de funcționare diferite și aplicații pentru care sunt cel mai bine potrivite energy.gov. Principalele categorii includ:

Celule de combustie cu membrană de schimb de protoni (PEMFC) – Numite și celule de combustie cu membrană electrolitică polimerică, PEMFC folosesc o membrană polimerică solidă ca electrolit și un catalizator pe bază de platină. Acestea funcționează la temperaturi relativ scăzute (~80°C), permițând pornirea rapidă și o densitate mare de putere energy.gov. Celulele de combustie PEM necesită hidrogen pur (și oxigen din aer) și sunt sensibile la impurități precum monoxidul de carbon energy.gov. Designul lor compact și ușor le face ideale pentru vehicule – de fapt, PEMFC alimentează majoritatea mașinilor, autobuzelor și camioanelor cu hidrogen de astăzi energy.gov. Producătorii auto au petrecut decenii îmbunătățind tehnologia PEM, reducând cantitatea de platină și crescând durabilitatea.
Celule de combustie cu oxid solid (SOFC) – SOFC folosesc un electrolit ceramic dur și funcționează la temperaturi foarte ridicate (600–1.000°C) energy.gov. Acest lucru permite reformarea internă a combustibililor – pot funcționa cu hidrogen, biogaz, gaz natural sau chiar monoxid de carbon, convertind acești combustibili în hidrogen intern energy.gov. SOFC pot atinge o eficiență electrică de ~60% (și >85% în modul combinat de căldură și energie) energy.gov. Nu au nevoie de catalizatori din metale prețioase datorită temperaturii ridicate de funcționare energy.gov. Totuși, căldura extremă înseamnă pornire lentă și provocări legate de materiale (stres termic și coroziune) energy.gov. SOFC sunt utilizate în principal pentru energie staționară (de la unități de 1 kW până la centrale electrice de mai mulți MW), unde flexibilitatea combustibilului și eficiența sunt avantaje majore. Companii precum Bloom Energy au implementat sisteme SOFC pentru centre de date și utilități, iar Japonia are zeci de mii de mici SOFC în locuințe pentru producerea combinată de căldură și energie.
Celule de combustibil cu acid fosforic (PAFC) – PAFC utilizează acid fosforic lichid ca electrolit și, de obicei, un catalizator de platină. Sunt o tehnologie mai veche, de „prima generație” de celule de combustibil, care a devenit prima folosită comercial pentru aplicații staționare energy.gov. PAFC funcționează la ~150–200°C și sunt mai tolerante la hidrogen impur (de exemplu, obținut prin reformare din gaz natural) decât PEMFC energy.gov. Au fost folosite în aplicații staționare precum generatoare la fața locului pentru spitale și clădiri de birouri, și chiar în unele teste timpurii cu autobuze energy.gov. PAFC pot atinge o eficiență electrică de ~40% (până la 85% în cogenerare) energy.gov. Dezavantajele sunt dimensiunea mare, greutatea ridicată și conținutul mare de platină, ceea ce le face costisitoare energy.gov. Astăzi, PAFC sunt încă fabricate de companii precum Doosan pentru energie staționară, deși se confruntă cu concurență din partea tipurilor mai noi.
Celule de combustibil alcaline (AFC) – Printre primele celule de combustibil dezvoltate (folosite de NASA în anii 1960), AFC utilizează un electrolit alcalin precum hidroxidul de potasiu. Au performanță și eficiență ridicate (peste 60% în aplicații spațiale) energy.gov. Totuși, AFC-urile tradiționale cu electrolit lichid sunt extrem de sensibile la dioxidul de carbon – chiar și CO₂ din aer poate degrada performanța prin formarea de carbonați energy.gov. Acest lucru a limitat istoric AFC-urile la medii închise (precum nave spațiale) sau a necesitat oxigen purificat. Dezvoltările moderne includ celule de combustibil cu membrană alcalină (AMFC) care folosesc o membrană polimerică, reducând sensibilitatea la CO₂ energy.gov. AFC pot utiliza catalizatori fără metale prețioase, ceea ce le poate face mai ieftine. Companiile reanalizează tehnologia alcalină pentru anumite utilizări (de exemplu, compania britanică AFC Energy implementează sisteme alcaline pentru energie off-grid și încărcare EV). Rămân provocări legate de toleranța la CO₂, durabilitatea membranei și durate de viață mai scurte comparativ cu PEM energy.gov. AFC-urile au astăzi aplicații de nișă, dar cercetarea și dezvoltarea continuă le-ar putea face viabile pentru gama de putere mică și medie (wați până la kilowați).
Celulele de combustibil cu carbonat topit (MCFC) – MCFC-urile sunt celule de combustibil de înaltă temperatură (funcționând la ~650°C) care folosesc un electrolit de sare de carbonat topit suspendat într-o matrice ceramică energy.gov. Sunt destinate pentru centrale electrice staționare mari care funcționează pe bază de gaz natural sau biogaz – de exemplu, pentru generarea de energie la nivel de utilitate sau cogenerare industrială. MCFC-urile pot folosi catalizatori de nichel (fără platină) și reformează intern hidrocarburile în hidrogen la temperatura de funcționare energy.gov. Aceasta înseamnă că sistemele MCFC pot fi alimentate direct cu combustibili precum gazul natural, generând hidrogen in-situ și astfel simplificând sistemul (nu este necesar un reformator extern) energy.gov. Eficiența lor electrică poate ajunge la 60–65%, iar cu utilizarea combinată a căldurii reziduale pot depăși o eficiență de 85% energy.gov. Cel mai mare dezavantaj este durabilitatea: electrolitul de carbonat coroziv și temperatura ridicată accelerează degradarea componentelor, limitând durata de viață la aproximativ 5 ani (~40.000 de ore) în proiectele actuale energy.gov. Cercetătorii caută materiale și proiecte mai rezistente la coroziune pentru a prelungi durata de viață. MCFC-urile au fost implementate la scară de sute de megawați în Coreea de Sud (unul dintre liderii mondiali în celule de combustibil staționare, cu peste 1 GW de putere instalată în celule de combustibil la mijlocul anilor 2020) fuelcellsworks.com. În SUA, companii precum FuelCell Energy oferă centrale MCFC pentru utilități și facilități mari, adesea în parteneriat cu furnizorii de gaz natural.
Celule de combustibil cu metanol direct (DMFC) – Un subset al tehnologiei celulelor de combustibil PEM, DMFC-urile oxidează metanolul lichid (de obicei amestecat cu apă) direct la anodul celulei de combustibil energy.gov. Ele produc CO₂ ca produs secundar (deoarece metanolul conține carbon), dar oferă un combustibil lichid convenabil, care este mai ușor de manipulat decât hidrogenul. Densitatea energetică a metanolului este mai mare decât a hidrogenului comprimat (deși mai mică decât a benzinei) și poate folosi logistica existentă pentru combustibili energy.gov. DMFC-urile sunt de obicei unități de putere mică (zeci de wați până la câțiva kW) folosite în aplicații portabile și la distanță: de exemplu, încărcătoare de baterii off-grid, pachete portabile de energie pentru armată sau dispozitive mici de mobilitate. Spre deosebire de PEMFC-urile cu hidrogen, DMFC-urile nu necesită rezervoare de înaltă presiune – combustibilul poate fi transportat în sticle ușoare. Totuși, sistemele DMFC au eficiență și densitate de putere mai scăzute, iar catalizatorul poate fi otrăvit de produșii intermediari ai reacției. De asemenea, folosesc în continuare catalizatori din metale prețioase. DMFC-urile au stârnit interes pentru electronice de consum în anii 2000 (prototipuri de telefoane și laptopuri cu celule de combustibil), dar bateriile moderne litiu le-au depășit în mare parte în acest domeniu. Astăzi, DMFC-urile și alte celule de combustibil portabile sunt folosite acolo unde este nevoie de energie off-grid de lungă durată fără a depinde de baterii grele sau generatoare – de exemplu, de către armată și în senzori de mediu izolați. Piața DMFC rămâne relativ mică (sute de milioane USD la nivel global imarcgroup.com), dar se fac progrese constante pentru a îmbunătăți performanța și durabilitatea celulelor de combustibil cu metanol techxplore.com.

Fiecare tip de celulă de combustibil are avantaje potrivite pentru anumite utilizări – de la motoare auto cu pornire rapidă (PEMFC) la centrale electrice de ordinul megawaților (MCFC și SOFC). Tabelul 1 de mai jos rezumă principalele caracteristici și utilizări tipice:

(Tabelul 1: Comparație între principalele tipuri de celule de combustibil – PEMFC, SOFC, PAFC, AFC, MCFC, DMFC) energy.gov

Tip de celulă de combustibil	Electrolit & Temp	Aplicații principale	Avantaje	Dezavantaje
PEMFC	Membrană polimerică; ~80°C	Vehicule (mașini, autobuze, stivuitoare); unele aplicații staționare și portabile	Densitate mare de putere; pornire rapidă; compact energy.gov	Necesită H₂ pur și catalizator de platină; sensibil la impurități energy.gov.
SOFC	Oxid ceramic; 600–1000°C	Energie staționară (micro-CHP, centrale mari); potențial pentru nave, extensii de autonomie	Flexibilitate la combustibil (poate folosi gaz natural, biogaz); foarte eficient (60%+); nu necesită metale prețioase energy.gov.	Pornire lentă; provocări cu materiale la temperaturi înalte; necesită izolație și gestionarea ciclurilor termice energy.gov.
PAFC	Acid fosforic lichid; ~200°C	Unități CHP staționare (clasa 200 kW); demonstrații timpurii pe autobuze	Tehnologie matură; tolerant la combustibil reformat (prezență de CO) energy.gov; eficiență bună CHP (85% cu utilizarea căldurii).	Mare și greu; încărcare mare de platină (costisitor) energy.gov; ~40% eficiență electrică; utilizare în scădere treptată.
AFC	Alcalin (KOH sau membrană); ~70°C	Aplicații spațiale; sisteme portabile și de rezervă de nișă	Eficiență și performanță ridicate (în medii fără CO₂) energy.gov; poate folosi catalizatori neprețioși.	Intolerant la CO₂ (cu excepția versiunilor AMFC îmbunătățite) energy.gov; designurile tradiționale necesită O₂ pur; noile tipuri de membrane încă îmbunătățesc durabilitatea energy.gov.
MCFC	Carbonat topit; ~650°C	Centrale electrice la scară utilitară; CHP industrial (sute de kW până la multi-MW)	Flexibilitate la combustibil (reformare internă a CH₄); eficiență ridicată (~65% electric) energy.gov; folosește catalizatori ieftini (nichel).	Durată de viață scurtă (~5 ani) din cauza coroziunii <a href=”https://www.energy.gov/eere/fuelcells/types-fuel-cells#:~:text=itself%20by%20a%20process%20called,reformingenergy.gov; temperatură de funcționare foarte ridicată; doar pentru utilizare staționară de mari dimensiuni (nu este potrivit pentru vehicule).
DMFC	Membrană polimerică (alimentată cu metanol); ~60–120°C	Generatoare portabile; înlocuire baterii militare; dispozitive mici de mobilitate	Folosește combustibil lichid de metanol (transport ușor, densitate energetică mare vs H₂) energy.gov; realimentare simplă.	Putere și eficiență mai scăzute; emite ceva CO₂; probleme de trecere a metanolului și de otravire a catalizatorului.

(Notă: Există și alte tipuri specializate de celule de combustibil, cum ar fi Regenerative/ Reversible Fuel Cells care pot funcționa invers ca electrolizoare, sau Microbial Fuel Cells care folosesc bacterii pentru a genera energie, dar acestea depășesc scopul acestui raport. Ne concentrăm pe principalele categorii comerciale/de cercetare de mai sus.)

Celule de combustibil în transporturi

Poate cea mai vizibilă utilizare a celulelor de combustibil este în transport. Vehiculele electrice cu celule de combustibil pe bază de hidrogen (FCEV) completează vehiculele electrice cu baterii, oferind realimentare rapidă și autonomie mare cu emisii zero la eșapament. În 2025, autobuzele, camioanele, mașinile și chiar trenurile cu celule de combustibil sunt implementate în număr tot mai mare, în special pentru cazuri de utilizare unde greutatea bateriilor sau timpul de încărcare reprezintă o problemă. După cum a menționat o coaliție de peste 30 de directori executivi din industrie într-o scrisoare comună adresată liderilor UE, „tehnologiile pe bază de hidrogen sunt esențiale pentru a asigura o decarbonizare diversificată, rezilientă și eficientă din punct de vedere al costurilor a transportului rutier,” argumentând că o abordare pe două direcții, cu baterii și celule de combustibil, „va fi mai ieftină pentru Europa decât să se bazeze doar pe electrificare.” hydrogen-central.com

Mașini și SUV-uri cu celule de combustibil

FCEV-uri pentru pasageri precum Toyota Mirai și Hyundai Nexo sunt pe piață de câțiva ani. Acestea folosesc stive de celule de combustibil PEM pentru a alimenta motoare electrice, similar cu vehiculele electrice cu baterii, dar se alimentează cu hidrogen gazos în 3-5 minute. Toyota, Hyundai și Honda au pus împreună zeci de mii de mașini cu celule de combustibil pe drumuri la nivel global (deși încă o nișă comparativ cu vehiculele electrice cu baterii). În 2025, piața globală FCEV este evaluată la aproximativ 3 miliarde de dolari, cu o creștere proiectată de peste 20% anual globenewswire.com. Adoptarea de către consumatori a fost cea mai puternică în regiunile cu infrastructură de alimentare cu hidrogen: California (SUA), Japonia, Coreea de Sud și câteva țări din Europa (Germania, Marea Britanie etc.). De exemplu, Germania are acum peste 100 de stații de realimentare cu hidrogen operaționale la nivel național globenewswire.com, iar Japonia are aproximativ 160 de stații, făcând din aceste țări piețe principale pentru FCEV-uri. Franța a lansat un plan național pentru hidrogen de 7 miliarde de euro care include implementarea de autobuze pe hidrogen și vehicule comerciale ușoare pentru uz guvernamental și transport public globenewswire.com.

Producătorii auto rămân dedicați tehnologiei celulelor de combustibil ca parte a unei strategii cu mai multe direcții. Toyota în 2025 a prezentat o foaie de parcurs amplă pentru o „societate alimentată cu hidrogen”, extinzând celulele de combustibil dincolo de sedanul Mirai către camioane grele, autobuze și chiar generatoare staționare pressroom.toyota.com. „Multe dintre eforturile Toyota pentru decarbonizare s-au concentrat pe vehiculele electrice cu baterii, dar sistemele de propulsie cu celule de combustibil pe bază de hidrogen rămân o parte importantă a strategiei noastre cu mai multe direcții,” a afirmat compania pressroom.toyota.com. Abordarea Toyota include stabilirea de standarde în colaborare: „Colaborăm cu companii care, în mod tradițional, ar fi fost concurenții noștri pentru a dezvolta standarde pentru alimentarea cu hidrogen… recunoscând că un standard industrial aduce beneficii mai mari decât propriul nostru avantaj competitiv,” a declarat Jay Sackett, Inginer Șef pentru Mobilitate Avansată la Toyota pressroom.toyota.com. Această cooperare în industrie are ca scop asigurarea unor protocoale uniforme de alimentare și a unor practici de siguranță, ceea ce poate accelera adoptarea.

În ceea ce privește performanța, cele mai noi mașini cu celule de combustibil se ridică la nivelul vehiculelor convenționale. SUV-ul Hyundai NEXO (model 2025) revendică peste 700 km autonomie la o alimentare cu hidrogen globenewswire.com. Aceste vehicule nu emit poluanți, iar singurul lor produs secundar este apa – un Mirai a picurat celebru apă pe șosea pentru a demonstra acest lucru. Producătorii auto lucrează la reducerea costurilor: modelul de a doua generație Mirai a scăzut la preț, iar producătorii chinezi intră și ei pe piață cu modele mai ieftine (adesea cu subvenții guvernamentale). Totuși, infrastructura de alimentare rămâne o provocare de tip ou-și-găină pentru FCEV-urile de consum – în 2025 există aproximativ 1.000 de stații de hidrogen la nivel global, ceea ce este infim comparativ cu stațiile de benzină sau punctele de încărcare pentru EV-uri. Multe țări finanțează extinderea rețelei de stații; de exemplu, inițiativa H2 Mobility a Germaniei vizează o rețea națională de autostrăzi cu hidrogen, iar programele de stat din California subvenționează zeci de stații pentru a susține peste 10.000 de FCEV-uri.

Autobuze și transport public

Autobuzele de transport public au fost un domeniu major de interes timpuriu pentru pilele de combustie. Autobuzele revin la depouri (ceea ce simplifică alimentarea) și funcționează multe ore, ceea ce se potrivește cu realimentarea rapidă și autonomia mare a pilelor de combustie. În Europa, existau 370 de autobuze cu pilă de combustie în funcțiune în ianuarie 2023, cu planuri pentru peste 1.200 până în 2025 sustainable-bus.com. Această extindere este susținută de programe de finanțare ale UE (precum proiectele JIVE și Clean Hydrogen Partnership) care ajută orașele să achiziționeze autobuze pe hidrogen. Progresul este vizibil: Europa a înregistrat o creștere de 426% de la an la an a înmatriculărilor de autobuze H₂ în prima jumătate a anului 2025 (279 de unități în S1 2025 față de 53 în S1 2024) sustainable-bus.com. Aceste autobuze folosesc de obicei sisteme de pile de combustie PEM (de la furnizori precum Ballard Power Systems, Toyota sau Cummins) cuplate cu hibride pe baterii. Ele oferă autonomii de 300-400 km la o alimentare și evită limitările de greutate și autonomie cu care se confruntă autobuzele electrice pe baterii pe rute mai lungi sau în climate mai reci.

Orașe precum Londra, Tokyo, Seul și Los Angeles au introdus toate autobuze pe hidrogen în serviciu. Viena, de exemplu, a ales autobuze pe hidrogen pentru anumite rute din centrul orașului pentru a evita instalarea de echipamente de încărcare în centru; folosind autobuze H₂, „nu mai este necesară infrastructura de încărcare în centrul orașului și s-ar putea reduce dimensiunea flotei (autobuzele pe hidrogen acoperă rutele cu mai puține vehicule datorită realimentării rapide și autonomiei mai mari)”, a menționat operatorul de transport sustainable-bus.com. Performanța în condiții reale a fost încurajatoare – agențiile de transport raportează că autobuzele cu pilă de combustie ating disponibilitate și timpi de realimentare comparabili cu cele diesel, cu emisii de vapori de apă care îmbunătățesc calitatea aerului. Principalul dezavantaj rămâne costul: un autobuz cu pilă de combustie poate costa de 1,5–2× mai mult decât unul diesel. Totuși, comenzile mari și noile modele duc la scăderea prețurilor. În 2023, Bologna, Italia a comandat 130 de autobuze pe hidrogen (modele Solaris Urbino) – cea mai mare licitație unică de autobuze H₂ de până acum sustainable-bus.com, semnalând încredere în extindere. China, în mod notabil, are deja mii de autobuze cu pilă de combustie pe drum (Shanghai și alte orașe le-au introdus pe rute urbane și pentru Jocurile Olimpice de Iarnă 2022). De fapt, China reprezintă peste 90% din autobuzele FCEV la nivel global și implementează rapid vehicule de transport public și logistică pe hidrogen cu sprijin puternic de stat globenewswire.com.

Experții din industrie cred că pilele de combustie vor domina autocarele pe distanțe lungi și transportul greu. „Tehnologia pilelor de combustie cu hidrogen câștigă teren ca opțiune preferată pentru viitorul ‘post-diesel’ în operațiunile pe distanțe lungi,” scrie revista Sustainable Bus, citând mai multe proiecte de dezvoltare a autocarelor cu pile de combustie pentru călătorii interurbane sustainable-bus.com. De exemplu, FlixBus (un important operator european de autocare) testează un autocar cu pilă de combustie cu o autonomie țintă de peste 450 km sustainable-bus.com. Producători precum Van Hool și Caetano dezvoltă, de asemenea, autocare H₂. Utilizarea intensivă necesită o durabilitate îmbunătățită: în prezent, stivele de pile de combustie din autoturisme rezistă aproximativ 5.000–8.000 de ore, dar un autocar sau un camion are nevoie de aproximativ 30.000+ ore. Freudenberg, care dezvoltă pile de combustie pentru autobuze, are „un design dedicat pentru sarcini grele, vizând o durată de viață minimă de 35.000 de ore,” reflectând saltul de ordin de mărime în durabilitate necesar pentru flotele comerciale sustainable-bus.com. Aceasta este una dintre provocările inginerești care sunt depășite pentru a asigura că pilele de combustie fac față ciclurilor riguroase de funcționare din transportul public și de marfă.

Camioane și transport greu

Camioanele grele sunt considerate una dintre cele mai promițătoare și necesare aplicații pentru pilele de combustie. Aceste vehicule necesită autonomie mare, realimentare rapidă și capacitate mare de încărcare – domenii în care bateriile întâmpină dificultăți din cauza greutății și a timpilor de încărcare. Camioanele cu pile de combustie pot fi realimentate în 10–20 de minute și pot transporta suficient hidrogen pentru o autonomie de peste 500 km, menținând în același timp capacitatea de încărcare (deoarece rezervoarele de hidrogen sunt mai ușoare decât pachetele masive de baterii pentru aceeași energie). Producătorii importanți de camioane au programe: Daimler Truck și Volvo au creat un joint venture (cellcentric) pentru a produce sisteme de pile de combustie pentru camioane, vizând producția de masă mai târziu în acest deceniu. Nikola, Hyundai, Toyota, Hyzon și alții au prototipuri sau camioane semi cu pile de combustie aflate deja pe drum în 2025. Alianța Europeană pentru Mobilitate cu Hidrogen a declarat fără echivoc că „Transportul greu pe distanțe lungi este principala aplicație auto pentru hidrogen, iar sistemele de pile de combustie pentru vehicule grele sunt tehnologia de bază” necesară hydrogen-central.com. Această opinie este împărtășită de CEO-ul Daimler Truck, Karin Rådström, care a spus „Camioanele pe hidrogen sunt completarea perfectă pentru cele electrice cu baterii — oferind autonomii mari, realimentare rapidă și o mare oportunitate pentru Europa. Suntem lideri în tehnologia hidrogenului și vom rămâne în față dacă acționăm acum — pe întregul lanț valoric.” hydrogen-central.com Observația ei subliniază că producătorii europeni au investit masiv în know-how-ul privind pilele de combustie (Daimler a început cercetarea și dezvoltarea în domeniul pilelor de combustie în anii 1990) și nu intenționează să cedeze conducerea, dar îi îndeamnă pe factorii de decizie să construiască infrastructura pentru camioane pe hidrogen acum pentru a valorifica acest avans.

Testele din lumea reală validează conceptul. Hyundai a lansat o flotă de 47 de camioane grele cu celule de combustibil în Elveția începând cu 2020 (modelul XCIENT), iar până în 2025 aceste camioane au acumulat colectiv peste 4 milioane km de operare. Pe baza acestui succes, vicepreședintele Hyundai, Jaehoon Chang, a anunțat că camioanele lor cu H₂ din Europa au „parcurs colectiv peste 15 milioane de kilometri… demonstrând atât fiabilitatea, cât și scalabilitatea hidrogenului în logistica comercială.” hydrogen-central.com Acesta este un argument puternic că camioanele cu celule de combustibil pot face față utilizării intense zilnice. În America de Nord, startup-ul Nikola a livrat camioane semi cu celule de combustibil către primii clienți (deși compania s-a confruntat cu dificultăți financiare și o restructurare în 2023 h2-view.com). Toyota a construit camioane cu celule de combustibil pe hidrogen de Clasa 8 (folosind stack-uri de celule de combustibil bazate pe Mirai) pentru transport la porturile din Los Angeles, unde o flotă de aproximativ 30 de camioane H₂ transportă marfă, alimentarea fiind asigurată de o centrală dedicată cu hidrogen „Tri-Gen” din Long Beach pressroom.toyota.com. Această centrală, construită împreună cu FuelCell Energy, transformă biogazul regenerabil în hidrogen, electricitate și apă la fața locului – generând 2,3 MW de energie electrică plus până la 1.200 kg de hidrogen pe zi pressroom.toyota.com. Hidrogenul alimentează atât camioanele Toyota, cât și FCEV-urile pentru pasageri, în timp ce electricitatea susține operațiunile portuare, iar chiar și apa rezultată este folosită pentru spălarea mașinilor descărcate de pe nave pressroom.toyota.com. Toyota a subliniat că acest sistem singur „compensează 9.000 de tone de emisii de CO₂ pe an” în port, înlocuind ceea ce ar fi emis camioanele diesel pressroom.toyota.com. „Există până la 20.000 de oportunități în fiecare zi de a curăța aerul cu camioane alimentate cu celule de combustibil cu hidrogen,” a remarcat Jay Sackett de la Toyota, referindu-se la cursele zilnice ale camioanelor diesel din porturile LA/Long Beach care ar putea fi înlocuite pressroom.toyota.com.

Alimentarea cu hidrogen pentru camioane primește un impuls prin parteneriate. În UE, companiile au lansat inițiativa H2Accelerate pentru a sincroniza implementarea coridoarelor de transport de marfă pe bază de hidrogen și a stațiilor de realimentare pentru camioane de cursă lungă la sfârșitul anilor 2020. Comisia pentru Energie a Californiei finanțează mai multe stații de alimentare cu hidrogen de mare capacitate pentru camioane (capabile să alimenteze zeci de camioane pe zi) pentru a sprijini transportul de tip drayage și, în cele din urmă, rute de cursă lungă către hub-uri logistice din interior. Guvernul Chinei promovează agresiv camioanele cu celule de combustibil în anumite provincii prin subvenții și mandate, având ca scop 50.000 de vehicule cu celule de combustibil pe șosele până în 2025 și 100.000–200.000 până în 2030, împreună cu 1.000 de stații H₂ globenewswire.com. Deja, China a introdus camioane grele cu celule de combustibil în operațiuni din fabrici de oțel și minerit, valorificând tehnologia internă (companii precum Weichai și REFIRE furnizează sisteme de celule de combustibil).

Trenuri, Nave și Avioane

Dincolo de vehiculele rutiere, celulele de combustibil își găsesc un rol și în alte moduri de transport:

Trenuri: Mai multe trenuri de pasageri cu celule de combustibil pe bază de hidrogen sunt acum în serviciu, un reper major pentru decarbonizarea căilor ferate. Notabil, trenul cu celule de combustibil Coradia iLint al Alstom a intrat în serviciu comercial în Germania în 2018 și până în 2022 circula pe linii regionale în Saxonia Inferioară, înlocuind trenurile diesel. În 2022, o flotă de 14 trenuri Alstom cu celule de combustibil a început să opereze în regiunea Frankfurt, iar proiecte pilot sunt în desfășurare în Italia, Franța și Marea Britanie. Aceste trenuri transportă hidrogen la bord în rezervoare și pot parcurge peste 1000 km cu o singură alimentare, fiind potrivite pentru liniile neelectrificate (aproximativ jumătate din rețeaua feroviară a Europei nu este electrificată). Trenurile cu celule de combustibil elimină necesitatea liniilor electrice aeriene costisitoare pe rutele cu trafic redus. Începând cu 2025, Europa s-a angajat să extindă trenurile pe hidrogen: de exemplu, Italia a comandat 6 trenuri cu celule de combustibil pentru Lombardia, Franța testează unități Alstom, iar Marea Britanie a testat un tren HydroFLEX. În SUA, dezvoltarea este mai lentă, dar companii precum Stadler furnizează un tren cu hidrogen pentru California. China a prezentat, de asemenea, un prototip de locomotivă cu hidrogen în 2021. Pentru transportul de marfă, compania minieră Anglo American a lansat o locomotivă hibridă cu celule de combustibil de 2MW în 2022. În concluzie, celulele de combustibil își dovedesc utilitatea pe liniile feroviare unde bateriile ar fi prea grele sau nu ar avea autonomie suficientă.
Maritim (Nave și bărci): Sectorul maritim explorează pilele de combustie atât pentru energie auxiliară, cât și pentru energie principală. Feriboturile mici de pasageri și vasele au fost primii adoptatori. În 2021, MF Hydra din Norvegia a devenit primul feribot cu celulă de combustie cu hidrogen lichid din lume, transportând mașini și pasageri cu un sistem de pile de combustie Ballard de 1,36 MW. Japonia a testat un feribot cu celulă de combustie (HydroBingo) și are în vedere hidrogenul pentru transportul maritim de coastă. Uniunea Europeană finanțează proiecte precum H2Ports și FLAGSHIPS pentru a demonstra vase cu H₂ și realimentarea cu hidrogen în porturi. Pentru navele mai mari, consensul actual este utilizarea pilelor de combustie cu combustibili derivați din hidrogen, precum amoniacul sau metanolul (care pot fi „crăpați” sau utilizați direct în pilele de combustie cu un design adecvat). De exemplu, operatorul de croaziere Hurtigruten din Norvegia dezvoltă o navă de croazieră cu SOFC care va funcționa cu amoniac verde până în 2026. O altă nișă este cea a vehiculelor subacvatice și submarinelor: pilele de combustie (în special PEM) pot oferi energie silențioasă, independentă de aer – submarinele germane de tip 212A folosesc pile de combustie cu hidrogen pentru operare discretă. Deși navele portcontainer pe distanțe lungi se vor baza probabil pe motoare cu combustie care ard amoniac sau metanol pe termen scurt, pilele de combustie le-ar putea completa pentru manevrele din port sau, eventual, să fie scalate pe măsură ce se dezvoltă pile de combustie de mare putere (câțiva MW). Pe măsură ce problemele de siguranță și stocare sunt rezolvate, pilele de combustie oferă navelor promisiunea unei propulsii cu emisii zero, fără zgomotul și vibrațiile motoarelor diesel.
Aviație: Aviația este cel mai dificil sector de decarbonizat, iar celulele de combustibil cu hidrogen sunt cercetate activ pentru anumite nișe. Este puțin probabil ca celulele de combustibil să alimenteze vreodată direct un avion jumbo (combustia hidrogenului sau alte tipuri de combustibili ar putea face asta), dar au potențial în aeronave mai mici sau ca parte a unor sisteme hibride. Mai multe startup-uri (ZeroAvia, Universal Hydrogen, H2Fly) au zburat cu avioane mici modificate, echipate cu celule de combustibil cu hidrogen care acționează elicele. În 2023, ZeroAvia a zburat cu un avion de test cu 19 locuri (un Dornier 228) cu unul dintre cele două motoare înlocuit cu un sistem de propulsie electric pe bază de celulă de combustibil. Următorul lor obiectiv este avioane regionale cu 40-80 de locuri pe hidrogen până în 2027. Airbus, cel mai mare producător de avioane de pasageri din lume, a studiat inițial turbinele cu combustie de hidrogen, dar în 2023 a anunțat o schimbare de focus către „o aeronavă complet electrică, alimentată cu hidrogen, cu motor pe bază de celulă de combustibil” ca principală direcție pentru programul său ZEROe airbus.com. În iunie 2025, Airbus a semnat un parteneriat major cu producătorul de motoare MTU Aero Engines pentru a dezvolta și maturiza propulsia cu celule de combustibil pentru aviație. „Accentul nostru pe propulsia complet electrică cu celule de combustibil pentru viitoarele aeronave alimentate cu hidrogen subliniază încrederea și progresul nostru în acest domeniu,” a declarat Bruno Fichefeux, Șeful Programelor de Viitor la Airbus airbus.com. „Colaborarea cu MTU… ne va permite să ne combinăm cunoștințele, să accelerăm maturizarea tehnologiilor critice și, în cele din urmă, să livrăm un sistem revoluționar de propulsie cu hidrogen pentru viitoarele aeronave comerciale. Împreună, suntem pionieri activi ai acestui domeniu.” airbus.com În mod similar, Dr. Stefan Weber de la MTU a subliniat „viziunea noastră pentru un concept revoluționar de propulsie care permite zborul practic fără emisii,” numind efortul comun un pas cheie către transformarea în realitate a avioanelor de linie alimentate cu celule de combustibil airbus.com. Acest parteneriat schițează o foaie de parcurs pe mai mulți ani: mai întâi îmbunătățirea componentelor (stive de celule de combustibil de mare putere, stocare criogenică a H₂ etc.), apoi testarea la sol a unui sistem de propulsie cu celule de combustibil la scară completă, cu scopul de a obține un motor de aviație cu celule de combustibil certificat în anii 2030 airbus.com. Aplicația țintă este probabil, inițial, o aeronavă regională mică, dar extinderea la avioane cu un singur culoar pentru zboruri scurte este premiul suprem. Celulele de combustibil produc doar apă și au avantajul unei eficiențe ridicate la altitudini de croazieră. Provocările includ greutatea (celulele de combustibil și motoarele față de motoarele turbofan) și stocarea unei cantități suficiente de hidrogen (probabil sub formă de hidrogen lichid) la bordul aeronavei. Angajamentul public al Airbus indică o convingere puternică că aceste provocări pot fi depășite. Între timp, celulele de combustibilsunt de asemenea folosite pe aeronave și în alte moduri: ca APU-uri (unități auxiliare de putere) pentru a furniza electricitate la bord în mod silențios și chiar pentru a genera apă pentru echipaj (pile de combustie regenerative). NASA și alții au studiat utilizarea pilelor de combustie regenerative ca stocare de energie pentru aeronave electrice. Per ansamblu, deși avioanele pe bază de hidrogen sunt într-un stadiu incipient, este probabil ca la sfârșitul anilor 2020 să vedem primele rute comerciale deservite de avioane alimentate cu pile de combustie, mai ales pe măsură ce companii precum Airbus, MTU, Boeing și Universal Hydrogen intensifică activitățile de cercetare-dezvoltare și testarea prototipurilor.
Drone și vehicule specializate: O categorie mai mică, dar în creștere, este cea a dronele cu celule de combustibil și vehiculele specializate. Companii precum Intelligent Energy și Doosan Mobility au dezvoltat pachete de alimentare cu celule de combustibil PEM pentru drone, permițând timpi de zbor mult mai lungi decât bateriile pe litiu. Kiturile cu hidrogen pentru drone pot menține UAV-urile în aer timp de 2–3 ore față de 20-30 de minute cu baterii, ceea ce este valoros pentru aplicații de supraveghere, cartografiere sau livrare. În 2025, Coreea de Sud a demonstrat chiar un drone multi-copter cu celulă de combustibil cu hidrogen care transporta o sarcină utilă de 5 kg timp de peste o oră. La sol, celulele de combustibil alimentează și stivuitoare (după cum s-a menționat anterior) și echipamente de aeroport (tractoare de remorcare, camioane frigorifice) unde schimbarea bateriilor este incomodă. Sectorul manipulării materialelor a devenit discret o poveste de succes pentru celulele de combustibil: peste 70.000 de stivuitoare cu celule de combustibil sunt acum folosite zilnic în depozite innovationnewsnetwork.com, aducând beneficii companiilor prin „zero emisii în mediile de depozitare” și productivitate mai mare (fără timp de nefuncționare pentru încărcarea bateriilor). Retaileri importanți precum Walmart și Amazon au investit masiv în acestea prin furnizori precum Plug Power. Această adopție timpurie subliniază că celulele de combustibil pot găsi nișe unde avantajele lor unice (realimentare rapidă, putere continuă) depășesc bateriile sau motoarele.

În concluzie, celulele de combustibil pătrund tot mai mult în transporturi: de la autoturisme la cele mai mari vehicule și chiar în aer. Transportul greu este un punct forte clar – experții sunt de acord pe scară largă că celulele de combustibil cu hidrogen vor juca un „rol vital în decarbonizarea transportului, în special în sectoarele unde opțiunile electrice pe baterii pot să nu fie suficiente” hydrogen-central.com. Următorii ani vor determina amploarea; mult depinde de construirea unei infrastructuri suficiente de alimentare cu hidrogen și de atingerea unor economii de scară pentru a reduce costurile vehiculelor. Dar prezența vehiculelor cu celule de combustibil în flotele publice, operațiunile de transport de marfă și utilizările de nișă deja ajută la creșterea cererii de hidrogen și la normalizarea tehnologiei. După cum a spus Oliver Zipse, CEO-ul BMW: „În contextul actual, hidrogenul nu este doar o soluție climatică – este un factor de reziliență. … La BMW, știm că nu există decarbonizare completă sau un sector de mobilitate european competitiv fără hidrogen.” hydrogen-central.com

Generarea staționară de energie cu celule de combustibil

Deși mașinile cu hidrogen atrag atenția, sistemele staționare cu celule de combustibil transformă în liniște modul în care generăm și folosim energia. Celulele de combustibil pot furniza electricitate și căldură curate și eficiente pentru locuințe, clădiri, centre de date și chiar pot alimenta rețeaua electrică. Ele oferă o alternativă la generatoarele pe bază de combustie (și emisiile/zgomotul asociate) și pot stabiliza rețelele electrice cu ponderi mari de energie regenerabilă prin energie la cerere, dispecerizabilă. Principalele aplicații staționare includ:

Energie de rezervă și alimentare la distanță – Turnurile de telecomunicații, centrele de date, spitalele și instalațiile militare necesită o sursă de energie de rezervă fiabilă. Tradițional, generatoarele diesel îndeplinesc acest rol, însă alternativele pe bază de celule de combustibil (care funcționează cu hidrogen sau combustibili lichizi) devin din ce în ce mai populare pentru rezervă fără emisii. De exemplu, Verizon și AT&T au instalat sisteme de rezervă cu celule de combustibil cu hidrogen la turnurile de telefonie mobilă pentru a extinde durata de funcționare dincolo de sistemele UPS pe baterii. În 2024, Microsoft a anunțat că a testat cu succes un generator cu celule de combustibil de 3 MW pentru a înlocui generatoarele diesel pentru backup-ul centrelor de date, funcționând cu hidrogen produs la fața locului carboncredits.com. Celulele de combustibil pornesc instantaneu și necesită întreținere minimă comparativ cu motoarele. În plus, în facilități interioare (sau zone urbane), funcționarea fără emisii este un mare avantaj – fără CO₂, NOx sau poluare cu particule. Industriile de telecomunicații din SUA și Europa au început să implementeze celule de combustibil, mai ales acolo unde zgomotul sau reglementările de mediu restricționează utilizarea dieselului. Chiar și generatoarele portabile de celule de combustibil de scară mai mică (precum cele de la SFC Energy sau GenCell) pot furniza energie la distanță pentru avanposturi militare sau operațiuni de ajutor în caz de dezastru. Un proiect al armatei SUA, de exemplu, utilizează un camion “H2Rescue” echipat cu un generator cu celule de combustibil pentru zonele de dezastru – acesta poate furniza 25 kW de energie timp de 72 de ore continuu și a stabilit recent un record mondial parcurgând 1.806 mile cu o singură alimentare cu hidrogen innovationnewsnetwork.com. Astfel de capabilități atrag agențiile de urgență să ia în considerare celulele de combustibil pentru o energie de rezervă rezilientă.
Micro-CHP rezidențial și comercial – În Japonia și Coreea de Sud, zeci de mii de locuințe sunt echipate cu unități de micro-cogenerare (CHP) cu celule de combustibil. Programul de lungă durată al Japoniei, Ene-Farm (susținut de Panasonic, Toshiba etc.), a instalat peste 400.000 de unități rezidențiale PEMFC și SOFC din 2009. Aceste unități (~0,5–1 kW electric) generează electricitate pentru locuință, iar căldura reziduală este folosită pentru apă caldă sau încălzire, atingând o eficiență totală de 80–90%. De obicei, funcționează cu hidrogen derivat din gaz natural printr-un mic reformator. Prin generarea energiei la fața locului, reduc sarcina pe rețea și amprenta de carbon (mai ales dacă sunt alimentate cu gaz din surse regenerabile). Coreea de Sud are, de asemenea, stimulente pentru celulele de combustibil rezidențiale. Europa și SUA au proiecte pilot (de exemplu, unități micro-CHP cu celule de combustibil în Germania prin programul KfW), dar adoptarea este mai lentă din cauza costurilor inițiale ridicate și a prețurilor mai mici la gazul natural, istoric vorbind. Totuși, pe măsură ce încălzirea pe gaz natural este eliminată treptat din motive climatice, cogenerarea cu celule de combustibil ar putea avea un rol de nișă pentru energia eficientă a locuințelor, mai ales dacă este alimentată cu hidrogen verde sau biogaz.
Centrale electrice primare și pe scară utilitară cu celule de combustibil – Celulele de combustibil pot fi agregate în centrale electrice de ordinul megawaților care alimentează rețeaua electrică sau furnizează energie pentru fabrici/spitale/campusuri universitare. Avantajele includ eficiență ridicată, emisii extrem de scăzute (mai ales dacă se utilizează hidrogen sau biogaz) și o amprentă la sol redusă comparativ cu alte centrale electrice. De exemplu, un parc cu celule de combustibil de 59 MW din Hwasung, Coreea de Sud (folosind unități MCFC de la POSCO Energy) furnizează energie rețelei de ani de zile researchgate.net. Coreea de Sud este lider mondial în acest domeniu: are peste 1 GW de capacitate staționară instalată cu celule de combustibil, asigurând energie distribuită în orașe și zone industriale fuelcellsworks.com. Unul dintre factori este reprezentat de țintele Coreei pentru energie regenerabilă – celulele de combustibil sunt considerate energie curată conform anumitor reglementări locale și, de asemenea, îmbunătățesc calitatea aerului prin înlocuirea generatoarelor pe cărbune/motorină. În SUA, companii precum Bloom Energy (cu sisteme SOFC) și FuelCell Energy (cu sisteme MCFC) au construit proiecte de la 1 MW până la ~20 MW pentru utilități și campusuri corporative mari. În 2022, Bloom și SK E&S au inaugurat o instalație Bloom SOFC de 80 MW în Coreea de Sud – cel mai mare ansamblu de celule de combustibil din lume bloomenergy.com. Notabil, aceste sisteme pot urmări sarcina și unele pot furniza și căldură (utilă pentru încălzire centralizată sau abur industrial). În Europa, centralele cu celule de combustibil sunt mai puține, dar în creștere – Germania, Italia și Marea Britanie au avut instalații de ordinul câtorva MW, adesea folosind unități PEM sau SOFC alimentate cu biogaz. În 2025, Statkraft din Norvegia planificase o centrală cu celule de combustibil pe hidrogen de 40 MW (pentru a echilibra sursele regenerabile), deși a pus pe pauză unele proiecte noi cu H₂ din cauza preocupărilor legate de costuri ts2.tech. Tendința este ca celulele de combustibil să devină parte a mixului de resurse energetice distribuite, oferind energie fiabilă cu mai puțină poluare. Ele completează și sursele regenerabile intermitente; de exemplu, o celulă de combustibil poate folosi hidrogen produs din surplusul de energie solară/eoliană (fie direct, fie printr-un electrolizor conectat) și apoi funcționează când producția regenerabilă este scăzută, acționând practic ca stocare de energie. Acest concept de „Power-to-Hydrogen-to-Power” este testat în microrețele. Laboratorul Național de Energie Regenerabilă din SUA a instalat în 2024 un sistem PEM cu celule de combustibil de 1 MW (de la Toyota) la campusul său din Colorado pentru cercetări privind utilizarea celulelor de combustibil pentru a crește reziliența energetică și integrarea cu solar/stocare pressroom.toyota.com.
Cogenerare industrială și comercială cu centrale termice pe bază de celule de combustibil – Dincolo de locuințe, sisteme mai mari de cogenerare cu celule de combustibil sunt folosite în spitale, universități și facilități corporative. O centrală PAFC de 1,4 MW poate alimenta un spital, iar căldura reziduală furnizează abur, atingând o eficiență totală de peste 80%. Universități precum Yale și Cal State au operat centrale cu celule de combustibil de mai mulți MW (unități MCFC FuelCell Energy) în campus, reducând consumul de energie din rețea și emisiile. Companii precum IBM, Apple și eBay au instalat ferme de celule de combustibil la centrele de date (de exemplu, Apple a avut o fermă de celule de combustibil Bloom Energy de 10 MW în Carolina de Nord, alimentată în principal cu biogaz). Acestea nu doar furnizează energie curată la fața locului, ci acționează și ca rezervă și suport pentru rețea. Guvernele încurajează astfel de proiecte prin stimulente; în SUA, Creditul Fiscal pentru Investiții (ITC) federal pentru celule de combustibil (credit de 30%) a fost reînnoit cel puțin până în 2025 fuelcellenergy.com, iar state precum California oferă credite suplimentare prin SGIP. În Europa, unele țări permit unităților de cogenerare cu celule de combustibil să obțină tarife de tip feed-in sau granturi. Ca rezultat, instalațiile staționare cu celule de combustibil sunt pe cale să atingă un an record în 2023–2024 cu ~400 MW adăugați anual și proiecții de peste 1 GW pe an la nivel global până în anii 2030 fuelcellsworks.com. Acest lucru este încă mic în contextul sectorului energetic, dar creșterea se accelerează.
Echilibrarea rețelei și stocarea energiei – O aplicație nouă a celulelor de combustibil este echilibrarea rețelelor cu ponderi mari de energie regenerabilă. Regiunile cu multă energie solară/eoliană investighează stocarea energiei sub formă de hidrogen: când există exces de energie, aceasta este folosită pentru a electroliza apa în hidrogen; apoi hidrogenul este stocat și ulterior alimentat în celule de combustibil pentru a regenera electricitate în perioadele de cerere ridicată sau producție scăzută de energie regenerabilă. Celulele de combustibil în acest mod acționează practic ca centrale de vârf foarte receptive, cu emisii zero. De exemplu, un proiect din Utah, SUA (Intermountain Power) planifică sute de MW de celule de combustibil cu oxid solid reversibile până în 2030, care pot comuta între electroliză și generare de energie, ajutând Los Angeles să atingă 100% energie curată prin stocarea energiei în caverne de hidrogen. Utilitățile europene testează, de asemenea, sisteme pilot mai mici. În timp ce stocarea cu baterii gestionează de obicei echilibrarea pe durate scurte (ore), hidrogenul + celulele de combustibil ar putea acoperi golurile de mai multe zile sau sezoane, ceea ce este esențial pentru decarbonizarea completă a rețelei. Inițiativa Hydrogen Earthshot a Departamentului de Energie al SUA urmărește să facă această stocare de lungă durată economică prin reducerea costurilor hidrogenului. Dr. Sunita Satyapal a menționat „hidrogenul poate fi una dintre puținele opțiuni pentru stocarea energiei pe săptămâni sau luni”, permițând o integrare mai profundă a surselor regenerabile iea.org iea.org.

Sprijinul politic susține, de asemenea, pilele de combustie staționare. De exemplu, statul New York a anunțat în 2025 finanțare de 3,7 milioane de dolari pentru proiecte inovatoare de pile de combustie cu hidrogen pentru a îmbunătăți fiabilitatea rețelei și a decarboniza industria nyserda.ny.gov. „Sub conducerea guvernatorului Hochul, New York examinează fiecare resursă, inclusiv combustibili avansați, pentru a furniza energie curată,” a declarat Doreen Harris, CEO-ul NYSERDA, numind investiția în pilele de combustie cu hidrogen „o propunere de mare valoare care are potențialul de a reduce dependența de combustibilii fosili, de a contribui la fiabilitatea rețelei și de a face comunitățile noastre mai sănătoase.” nyserda.ny.gov Programul solicită proiecte pentru sisteme de pile de combustie care pot servi drept „capacitate fermă pentru o rețea electrică echilibrată” sau pot decarboniza procesele industriale nyserda.ny.gov. Acest lucru evidențiază recunoașterea faptului că pilele de combustie pot furniza energie la cerere (capacitate) fără emisii, o caracteristică din ce în ce mai importantă pe măsură ce centralele pe cărbune se retrag. În mod similar, United States Hydrogen Alliance menționează că state precum NY „demonstrează cum acțiunea țintită la nivel de stat poate accelera progresul național către o economie energetică rezilientă și cu emisii scăzute de carbon” prin promovarea tehnologiei scalabile a pilelor de combustie pentru rețea și utilizări industriale nyserda.ny.gov. În Asia, noua strategie a Japoniei privind hidrogenul (2023) prevede o utilizare mai mare a pilelor de combustie atât în energie, cât și în mobilitate, iar Planul cincinal al Chinei, ediția a 14-a include explicit hidrogenul ca element cheie pentru decarbonizarea industriei și susținerea securității energetice payneinstitute.mines.edu.

În concluzie, pilele de combustie staționare trec constant de la faza pilot la implementare practică. Ele îndeplinesc roluri importante: oferă energie de rezervă curată, permit generare la fața locului cu recuperare de căldură (sporind eficiența) și potențial acționează ca punte între sursele regenerabile intermitente și rețelele fiabile. De asemenea, ele descentralizează generarea de energie, crescând reziliența – un aspect important după evenimente precum pană de curent din Texas din 2021. Pe măsură ce costurile scad și disponibilitatea combustibilului se îmbunătățește (în special aprovizionarea cu hidrogen verde sau biogaz), ne putem aștepta ca pilele de combustie să alimenteze tot mai multe clădiri și facilități critice. Într-adevăr, perspectiva este ca până în anii 2030, pilele de combustie să reprezinte multe gigawați de capacitate de generare distribuită la nivel mondial, formând un pilon discret, dar esențial, al infrastructurii de energie curată.

Aplicații portabile și off-grid ale celulelor de combustibil

Nu toate celulele de combustibil sunt mari sau montate pe vehicule; o zonă semnificativă de dezvoltare o reprezintă celulele de combustibil portabile pentru utilizare off-grid, de consum sau militară. Acestea variază de la încărcătoare de buzunar până la generatoare de 1–5 kW pe care le poți transporta. Atractivitatea constă în a furniza electricitate în locuri izolate sau pentru dispozitive fără a fi nevoie de baterii grele sau de motoare mici poluante.

Utilizare militară și tactică: Soldații din teren poartă încărcături grele de baterii pentru a alimenta radiouri, GPS, dispozitive de vedere pe timp de noapte și alte electronice. Celulele de combustibil care funcționează cu un combustibil lichid pot ușura această povară prin producerea de energie la cerere dintr-un cartuș mic. Armata SUA a testat unități de celule de combustibil cu metanol și propan ca încărcătoare portabile de baterii – în loc să poarte 9 kg de baterii de rezervă, un soldat ar putea transporta o celulă de combustibil de 1,3 kg și câteva cartușe de combustibil. Companii precum UltraCell (ADVENT) și SFC Energy furnizează unități în gama 50–250 W pentru utilizatori militari. În 2025, SFC Energy a lansat o nouă generație de celule de combustibil tactice portabile cu o putere de până la 100 W (capacitate energetică de 2.400 Wh) – aproximativ dublul puterii modelelor anterioare fuelcellsworks.com. Aceste sisteme alimentate cu metanol pot furniza energie în mod silențios timp de zile întregi, ceea ce este de neprețuit pentru operațiuni sub acoperire sau posturi de senzori. Bundeswehr-ul german, de exemplu, a adoptat pe scară largă celulele de combustibil “Jenny” de la SFC pentru a reîncărca bateriile trupelor din teren, menționând o reducere dramatică a logisticii bateriilor. În mod similar, SUA, Marea Britanie și alte țări au programe pentru a dezvolta celule de combustibil “portabile de om”. Combustibilul principal utilizat este metanolul sau acidul formic (ca purtător convenabil de hidrogen), deși unele modele experimentale folosesc pachete de hidrură chimică pentru a genera hidrogen la nevoie. Pe măsură ce aceste dispozitive devin mai robuste și mai dense energetic, ele pot înlocui multe dintre micile generatoare pe benzină și pachetele mari de baterii folosite în prezent de militari și de echipele de intervenție.
Recreațional și camping: O piață de nișă pentru consumatori a apărut pentru generatoare cu celule de combustibil pentru camping. Acestea sunt, în esență, sisteme DMFC sau PEM care pot alimenta o rulotă sau o cabană în mod silențios și fără emisii, spre deosebire de un generator pe benzină. De exemplu, Efoy (de la SFC Energy) oferă unități cu celule de combustibil pe metanol (45–150 W continuu) destinate proprietarilor de rulote, ambarcațiuni și utilizatorilor de cabane. Acestea mențin automat un banc de baterii încărcat, consumând câțiva litri de metanol pe parcursul unei săptămâni pentru a furniza energie pentru iluminat și aparate off-grid. Comoditatea de a schimba doar un cartuș de metanol din când în când (în loc să folosești un generator zgomotos sau să transporți panouri solare) a atras o clientelă mică, dar constantă, în special în Europa. Aceste unități sunt atractive și pentru ambarcațiuni cu vele, unde pot încărca bateriile în mod silențios pe parcursul unor voiaje lungi.
Încărcătoare pentru electronice personale: De-a lungul anilor, companiile au prezentat celule de combustibil mici pentru a încărca sau alimenta laptopuri, telefoane și alte gadgeturi. De exemplu, Brunton și Point Source Power au avut încărcătoare de camping cu celule de combustibil pe bază de hidrogen și propan, iar Toshiba a prezentat faimos un prototip de laptop cu DMFC în 2005. Adoptarea a fost limitată – bateriile litiu s-au îmbunătățit atât de mult încât un încărcător cu celulă de combustibil nu a fost atractiv pentru majoritatea consumatorilor. Totuși, conceptul mai apare, în special pentru situații de urgență (un felinar/încărcător USB cu celulă de combustibil mică ce funcționează cu combustibil de aragaz de camping etc.). De exemplu, Lilliputian Systems a dezvoltat un încărcător de telefon cu celulă de combustibil pe butan (Nectar), care a primit chiar și aprobarea FCC, dar nu a ajuns pe piața largă. Potenzialul rămâne ca celulele de combustibil portabile să ofere timpi de funcționare mai lungi pentru anumite categorii de utilizatori (de exemplu, jurnaliști pe teren, expediții etc.). O abordare poate mai promițătoare este folosirea cartușelor cu hidrogen: companiile analizează cartușe mici cu hidrură metalică sau hidrogen chimic (cam de mărimea unei doze de suc) care ar putea alimenta un laptop zeci de ore printr-o celulă de combustibil PEM de dimensiuni reduse. În 2024, Intelligent Energy a lansat un prototip de prelungitor de autonomie cu celulă de combustibil pe hidrogen pentru drone și a sugerat tehnologii similare pentru laptopuri. Dacă stocarea și siguranța hidrogenului pot fi miniaturizate cu succes, am putea vedea în sfârșit un încărcător comercial cu celulă de combustibil pentru electronice de larg consum, mai ales pe măsură ce dispozitivele USB se înmulțesc.
Drone și robotică: Am menționat dronele cu hidrogen în secțiunea de transport, dar din perspectiva sursei de energie, acestea sunt celule de combustibil portabile. Operațiunile de drone cu valoare ridicată (supraveghere, cartografiere, livrare) beneficiază de timpi de zbor mai lungi pe care îi permit celulele de combustibil. Pachete de celule de combustibil în intervalul 1–5 kW au fost integrate în multicoptere și drone de mici dimensiuni. În 2025, drona cu hidrogen a Doosan Mobility din Coreea a stabilit un record de zbor de 13 ore (în configurație multi-rotor) folosind o celulă de combustibil și stocare de hidrogen cu densitate energetică mare. Acest lucru schimbă regulile jocului pentru aplicații precum inspecția conductelor sau dronele de căutare și salvare care, în mod normal, trebuie să aterizeze la fiecare 20-30 de minute pentru a schimba bateriile. Un alt exemplu: Jet Propulsion Laboratory al NASA a experimentat cu un concept de avion marțian alimentat cu celulă de combustibil, unde autonomia mare a unei celule de combustibil ar permite unui UAV să supravegheze suprafețe mari de pe Marte (folosind hidruri chimice pentru hidrogen, deoarece nu există realimentare pe Marte!). Înapoi pe Pământ, celulele de combustibil alimentează și unele roboți autonomi și stivuitoare de interior, după cum s-a menționat – realimentarea rapidă și lipsa emisiilor le fac potrivite pentru depozite, unde un robot sau un stivuitor poate continua să lucreze cu doar o realimentare de 2 minute cu hidrogen, în loc de ore de încărcare.
Dispozitive de urgență și medicale: Celulele de combustibil portabile au fost testate și pentru echipamente medicale (de exemplu, concentratoare de oxigen portabile sau ventilatoare care, în mod normal, se bazează pe baterii). Ideea este de a oferi o sursă de energie cu durată extinsă pentru spitalele de campanie sau în timpul dezastrelor. De asemenea, celulele de combustibil (cu reformatoare) care funcționează cu combustibili logistici precum propanul sau motorina sunt în curs de dezvoltare pentru intervenții în caz de dezastru. De exemplu, camionul H2Rescue menționat anterior poate nu doar să furnizeze energie, ci și să producă apă – ambele fiind necesități critice în situații de urgență innovationnewsnetwork.com. Companii precum GenCell oferă un generator cu celulă de combustibil alcalină care poate funcționa cu amoniac – o substanță chimică disponibilă pe scară largă – ca soluție de alimentare off-grid în comunități izolate sau în situații de urgență. Cracarea amoniacului produce hidrogen pentru celula de combustibil, iar sistemul poate furniza energie continuă pentru sarcini critice atunci când infrastructura este indisponibilă.

Piața celulelor de combustibil portabile este încă relativ mică, dar în creștere. Un raport a evaluat-o la 6,2 miliarde de dolari în 2024, cu o creștere anuală estimată la ~19% până în 2030 maximizemarketresearch.com, pe măsură ce tot mai multe industrii adoptă aceste soluții de nișă. Cererea este fragmentată între utilizări militare, recreative, drone și alimentare de rezervă. Dar toate au un element comun: celulele de combustibil pot oferi energie curată, silențioasă și de lungă durată în situații în care bateriile nu fac față, iar generatoarele nu sunt de dorit. Tehnologia a ajuns la un nivel de maturitate care asigură o fiabilitate ridicată (companiile promovează adesea o durată de viață a stack-ului de 5.000-10.000 de ore pentru unitățile portabile actuale) și o operare simplificată (cartușe de combustibil interschimbabile la cald, sisteme cu pornire automată etc.). De exemplu, noile modele DMFC au catalizatori și membrane îmbunătățite care cresc performanța; cercetătorii găsesc modalități de a reduce faimosul crossover de metanol și de a crește eficiența techxplore.com. Acest lucru face ca produsele să fie mai atractive și mai rentabile. După cum a remarcat o recenzie tehnologică, DMFC-urile și alte celule de combustibil portabile au „performanțe mai bune și costuri mai mici decât înainte, făcându-le potrivite pentru utilizare la scară largă” în anumite nișe ts2.tech.

În concluzie, celulele de combustibil portabile nu vor înlocui prea curând bateria din smartphone-ul tău, dar permit discret o serie de sarcini specializate – de la soldați care rămân alimentați în misiuni lungi, la drone care zboară mai departe, la excursioniști care se bucură de energie silențioasă off-grid, până la primii respondenți care mențin echipamentele vitale funcționale după o furtună. Pe măsură ce disponibilitatea combustibilului (în special cartușele cu hidrogen și metanol) se îmbunătățește și volumele cresc, aceste aplicații portabile și off-grid sunt susceptibile să se extindă și mai mult, completând ecosistemul mai larg al celulelor de combustibil.

Inovații tehnologice care propulsează celulele de combustibil înainte

Progresele în tehnologia celulelor de combustibil din ultimii ani au fost esențiale pentru a aborda limitările anterioare legate de cost, durabilitate și performanță. Cercetători și ingineri din întreaga lume inovează în domeniul științei materialelor, designului inginereasc și producției pentru a face celulele de combustibil mai eficiente, mai accesibile și mai durabile. Aici evidențiem câteva inovații tehnologice cheie și descoperiri care accelerează dezvoltarea celulelor de combustibil:

Reducerea catalizatorului și alternative: Un factor major de cost pentru celulele de combustibil PEM este catalizatorul de platină folosit pentru reacții. Cercetarea și dezvoltarea semnificativă s-au concentrat pe reducerea conținutului de platină sau înlocuirea acesteia. În 2025, o echipă de la SINTEF (Norvegia) a raportat o realizare remarcabilă: prin optimizarea aranjamentului nanoparticulelor de platină și a designului membranei, au obținut o reducere cu 62,5% a încărcăturii de platină într-o celulă de combustibil PEM, menținând în același timp performanța norwegianscitechnews.com. „Prin reducerea cantității de platină din celula de combustibil, nu doar că ajutăm la reducerea costurilor, ci luăm în considerare și provocările globale legate de aprovizionarea cu materii prime importante și de sustenabilitate,” a explicat Patrick Fortin, cercetător SINTEF norwegianscitechnews.com. Această nouă tehnologie de membrană „foarte subțire” pe care au dezvoltat-o are doar 10 micrometri grosime (aproximativ 1/10 din grosimea unei foi de hârtie) și a necesitat acoperirea catalizatorului foarte uniform pentru a asigura un randament ridicat norwegianscitechnews.com. Rezultatul este o asamblare membrană-electrod mai ieftină, mai prietenoasă cu mediul, care oferă totuși puterea necesară. Astfel de descoperiri reduc costurile și dependența de platina rară (o materie primă critică, extrasă în principal în Africa de Sud/Rusia). În paralel, cercetătorii explorează catalizatori fără metale din grupul platinei (PGM-free) folosind materiale noi (de exemplu, carburi dopate cu fier-azot, oxizi de perovskit) pentru a elimina complet platina. Unele catoduri experimentale fără PGM au arătat performanțe decente în laboratoare, dar durabilitatea rămâne o provocare – totuși progresul este constant.
Membrane noi și materiale fără PFAS: Celulele de combustie PEM folosesc tradițional membrane din Nafion și polimeri fluorurați similari. Totuși, acestea se încadrează în categoria PFAS („chimicale eterne”) care prezintă riscuri pentru mediu și sănătate dacă se degradează. Se depun eforturi pentru a dezvolta membrane fără PFAS la fel de eficiente. Inovația SINTEF menționată mai sus nu doar că a subțiat membrana cu 33% (îmbunătățind conductivitatea și reducând consumul de material), dar acele membrane conțineau și mai puțin fluor, reducând astfel riscul potențial de PFAS norwegianscitechnews.com. UE ia chiar în considerare restricții asupra PFAS, deci acest lucru este de actualitate. Alte companii testează membrane pe bază de hidrocarburi sau membrane compozite care evită complet PFAS. Membranele îmbunătățite permit și temperaturi de operare mai ridicate (peste 120°C pentru PEM, ceea ce ajută la utilizarea căldurii reziduale și la toleranța la impurități). O dezvoltare interesantă sunt membranele de schimb anionic (AEM) pentru celulele de combustie cu membrană alcalină – acestea pot folosi catalizatori mai ieftini și ar putea permite utilizarea hidrogenului impur. Provocarea cu AEM a fost stabilitatea chimică, dar progresele recente au dus la polimeri AEM mai durabili care au depășit 5.000 de ore de funcționare în teste, apropiindu-se de fiabilitatea PEM.
Îmbunătățiri ale durabilității: Stivele de celule de combustie trebuie să reziste mai mult pentru a fi viabile economic, mai ales pentru aplicații grele și staționare. Inovațiile pentru creșterea durabilității includ straturi de acoperire pentru plăcile bipolare mai bune (pentru a preveni coroziunea), suporturi de catalizator care rezistă la coroziunea carbonului și utilizarea de aditivi proprietari în electroliți pentru a minimiza degradarea. De exemplu, cea mai recentă stivă de celule de combustie Mirai de la Toyota ar fi dublat durabilitatea față de prima generație, vizând acum 8.000–10.000 de ore (echivalentul a peste 150.000 mile într-o mașină). În celulele grele, companii precum Ballard și Cummins au introdus membrane robuste și componente rezistente la coroziune proiectate pentru 30.000 de ore. Celula de combustie heavy-duty de la Freudenberg menționată anterior folosește un design special al electrodului și un sistem de umidificare pentru a reduce degradarea la sarcini mari sustainable-bus.com. Programul Million Mile Fuel Cell Truck al DOE SUA a stabilit o țintă de 30.000 de ore pentru celulele de combustie ale camioanelor (aproximativ 1 milion de mile de condus). În 2023, acel consorțiu a anunțat că a dezvoltat un nou catalizator care oferă „2,5 kW per gram de platină” – triplu față de densitatea de putere a catalizatorului convențional – respectând în același timp obiectivele de durabilitate și cost innovationnewsnetwork.com. Ei oferă acum acea tehnologie spre licențiere, ceea ce ar putea crește semnificativ durabilitatea și reduce costul celulelor de combustie pentru camioanele de generație următoare. În plus, diagnosticarea avansată și algoritmii de control ajută la prelungirea duratei de viață; sistemele moderne pot ajusta dinamic condițiile de operare pentru a minimiza stresul asupra celulei de combustie (de exemplu, evitând înghețarea rapidă sau limitând vârfurile de tensiune care cauzează degradare).
PEM la Temperatură Înaltă și Toleranță la CO: Operarea celulelor de combustie PEM la >100°C este de dorit (recuperare mai bună a căldurii, răcire mai simplă și toleranță la unele impurități). Cercetătorii au dezvoltat membrane de polibenzimidazol dopate cu acid fosforic (PA-PBI) care permit celulelor de combustie PEM să funcționeze la 150–180°C. Mai multe firme (precum Advent Technologies) comercializează aceste PEM la Temperatură Înaltă (HT-PEM), care pot folosi chiar și metanol reformat sau gaz natural ca combustibil, deoarece tolerează până la 1–2% monoxid de carbon care ar otrăvi un PEM standard energy.gov. Sistemele HT-PEM se dovedesc promițătoare mai ales pentru APU staționare și maritime, deși durata lor de viață nu este încă la fel de mare ca la PEM de temperatură joasă.
Producție și Scalare: Multe inovații vizează facilitarea și ieftinirea producției de celule de combustie. Companiile au perfecționat fabricarea automatizată a MEA (ansamblu membrană-electrod), inclusiv acoperirea catalizatorului în sistem roll-to-roll și controlul calității îmbunătățit (inspecția fiecărei membrane cu viziune artificială pentru defecte). Și fabricarea plăcilor bipolare s-a îmbunătățit – ștanțarea plăcilor metalice subțiri este acum comună (înlocuind plăcile de grafit prelucrate, mai scumpe), iar chiar și plăcile compozite din plastic sunt testate. Stack-urile sunt proiectate pentru asamblare la volum mare. De exemplu, cel mai recent stack Toyota a redus numărul de piese și folosește plăci bipolare din carbon-polimer turnate, care sunt mai ușoare și mai simple. Aceste progrese reduc costul per kilowatt. În 2020, DOE a estimat că un stack PEMFC auto ar putea costa ~$80/kW la volum; până în 2025, țintele industriei sunt sub $60/kW la 100.000 unități/an și sub $40/kW până în 2030, ceea ce ar face FCEV-urile competitive la cost cu motoarele cu ardere internă innovationnewsnetwork.com. În inovația de producție, trebuie menționată și imprimarea 3D: cercetătorii au început să imprime 3D componente de celule de combustie, precum plăci de câmp de curgere complexe și chiar straturi de catalizator, reducând potențial risipa și permițând proiecte noi care îmbunătățesc performanța (de exemplu, canale de curgere optimizate pentru distribuția uniformă a gazului).
Reciclare și Sustenabilitate: Pe măsură ce implementarea celulelor de combustie crește, atenția se îndreaptă către reciclarea la sfârșitul vieții a stack-urilor pentru recuperarea materialelor valoroase (platină, membrane). Apar noi metode – de exemplu, un raport din 2025 a evidențiat o tehnică “cu unde sonore” pentru separarea și recuperarea materialelor catalizatoare din celulele de combustie uzate fuelcellsworks.com. IEA menționează că reciclarea platinei din celulele de combustie este fezabilă și va fi importantă pentru a minimiza nevoia de platină virgină dacă se produc milioane de FCEV-uri. Între timp, unele companii se concentrează pe producție verde: eliminarea substanțelor chimice toxice din procesul de fabricație (relevant mai ales pentru membranele vechi care conțin PFAS) și asigurarea că celulele de combustie își păstrează imaginea curată pe tot parcursul ciclului de viață.
Integrarea și Hibridizarea Sistemelor: Multe sisteme cu celule de combustibil sunt acum inteligent integrate cu baterii sau ultracondensatori pentru a gestiona sarcinile tranzitorii. Această abordare hibridă permite celulei de combustibil să funcționeze la o sarcină optimă constantă (pentru eficiență și durabilitate), în timp ce o baterie preia vârfurile de sarcină, îmbunătățind astfel răspunsul și durata de viață a sistemului. De exemplu, practic toate mașinile cu celule de combustibil sunt hibride (Mirai are o baterie mică pentru a capta energia de la frânarea regenerativă și pentru a crește accelerația). Chiar și autobuzele și camioanele cu celule de combustibil includ adesea un tampon litiu-ion. Progresele în electronică de putere și software-ul de control fac ca această integrare să fie fără cusur. În plus, integrarea cu electrolizoare și surse regenerabile este un domeniu fierbinte de inovație – creând bucle virtual închise unde surplusul solar produce hidrogen prin electroliză, hidrogenul stocat alimentează celulele de combustibil pentru energie pe timp de noapte etc. Conceptul de celule de combustibil reversibile (oxid solid sau PEM care pot funcționa invers ca electrolizoare) este o tehnologie de ultimă oră explorată pentru a simplifica astfel de sisteme energy.gov. Mai multe startup-uri au acum prototipuri de sisteme reversibile SOC (solid oxide cell).
Noi Combustibili și Transportatori: Inovația nu se limitează la hidrogenul gazos ca și combustibil. Alternative precum celulele de combustibil alimentate cu amoniac sunt studiate (cracarea amoniacului în hidrogen în cadrul unui sistem cu celulă de combustibil sau chiar celule de combustibil cu amoniac direct cu catalizatori speciali). Dacă vor avea succes, acestea ar putea valorifica infrastructura de amoniac pentru transportul energiei. O altă idee nouă: transportatori lichizi organici de hidrogen (LOHC) care eliberează hidrogen către o celulă de combustibil la cerere cu ajutorul unui catalizator. În 2023, cercetătorii au demonstrat și o celulă de combustibil cu acid formic direct care ar putea atinge o densitate mare de putere – acidul formic transportă hidrogenul în formă lichidă și ar putea fi mai ușor de manipulat decât H₂. Niciuna dintre acestea nu este încă comercială, dar indică opțiuni flexibile de combustibil în viitor, ceea ce ar putea accelera adoptarea folosind oricare transportator de hidrogen este cel mai convenabil pentru o anumită aplicație.
Reciclarea Celulelor de Combustibil & A Doua Viață: Pe partea de sustenabilitate, deoarece stivele de celule de combustibil se degradează treptat, o altă idee este să reutilizăm celulele de combustibil auto uzate în aplicații cu cerere mai mică ca a doua viață (similar cu modul în care bateriile EV primesc o a doua viață în stocare staționară). De exemplu, o celulă de combustibil a unei mașini care a scăzut sub 80% din performanța inițială (sfârșitul vieții pentru condus) ar putea fi folosită în continuare într-o unitate CHP de acasă sau generator de rezervă. Acest lucru necesită un design modular pentru a recondiționa sau reface ușor stivele. Unii producători auto și-au exprimat interesul pentru aceasta pentru a îmbunătăți economia generală și sustenabilitatea ciclului de viață al celulei de combustibil.

Multe dintre aceste inovații sunt susținute de eforturi colaborative. Fuel Cell & Hydrogen Joint Undertaking în UE și consorțiile DOE din SUA reunesc laboratoare naționale, mediul academic și industria pentru a aborda aceste provocări tehnice. De exemplu, Consorțiul DOE pentru Performanță și Durabilitate a Celulelor de Combustibil (FC-PAD) s-a concentrat pe înțelegerea mecanismelor de degradare pentru a informa materiale mai bune. În Europa, proiecte precum CAMELOT (menționat în cazul SINTEF) urmăresc să împingă limitele de performanță PEMFC prin designuri inovatoare norwegianscitechnews.com.

Merită menționat și progresul rapid în electrolizoare (tehnologia complementară pentru producerea hidrogenului). Deși nu sunt pile de combustie propriu-zise, îmbunătățirile în tehnologia electrolizoarelor (precum catalizatori mai ieftini, noi tipuri de membrane și capacitatea de a folosi apă impură ts2.tech) aduc beneficii directe ecosistemului pilelor de combustie, făcând hidrogenul verde mai ieftin și mai accesibil. Agenția Internațională a Energiei a raportat că producția globală de electrolizoare se extinde de 25 de ori, ceea ce va reduce costul hidrogenului verde și va încuraja astfel adoptarea pe scară largă a pilelor de combustie innovationnewsnetwork.com. Tehnici precum utilizarea AI pentru controlul sistemului și digital twins pentru prezicerea mentenanței sunt de asemenea aplicate sistemelor cu pile de combustie pentru a maximiza timpul de funcționare și performanța.

Per ansamblu, inovația continuă a dus la îmbunătățiri tangibile: pilele de combustie moderne au aproximativ de 5 ori durata de viață și de 3 ori densitatea de putere la o fracțiune din cost comparativ cu cele de acum 20 de ani. După cum Prof. Gernot Stellberger, CEO al EKPO Fuel Cell Technologies, a rezumat într-o scrisoare adresată industriei: „La EKPO, facem pila de combustie competitivă – din punct de vedere al performanței, costului și fiabilității.” Dar el subliniază că pentru a valorifica beneficiile, „mobilitatea pe bază de hidrogen este pregătită pentru implementare, dar necesită un sprijin politic decisiv pentru a acoperi diferența inițială de cost.” hydrogen-central.com Acest lucru subliniază că tehnologia este doar o parte a ecuației; sunt necesare politici de sprijin pentru a crește producția astfel încât aceste inovații să se reflecte cu adevărat în reducerea costurilor. Vom examina aspectele de politică și economie în continuare, dar din punct de vedere tehnologic, domeniul pilelor de combustie este vibrant, cu descoperiri venind din laboratoare de materiale, garaje de startup-uri și centre de cercetare și dezvoltare corporative deopotrivă. Aceste inovații dau încredere că provocările clasice ale pilelor de combustie (cost, durabilitate, dependență de catalizatori) pot fi depășite, deschizând calea pentru utilizarea pe scară largă.

Impactul asupra mediului al pilelor de combustie

Pilele de combustie sunt adesea prezentate ca „dispozitive cu emisii zero” – și într-adevăr, atunci când funcționează cu hidrogen pur, singurul lor produs secundar este vaporul de apă. Acest lucru oferă beneficii de mediu semnificative, în special prin eliminarea poluanților atmosferici și a gazelor cu efect de seră la punctul de utilizare. Totuși, pentru a evalua pe deplin impactul asupra mediului, trebuie luat în considerare lanțul de producție al combustibilului și factorii de ciclu de viață. Aici discutăm avantajele și dezavantajele de mediu ale pilelor de combustie și modul în care acestea se încadrează în puzzle-ul mai larg al decarbonizării:

Zero emisii la țeava de eșapament/la nivel local: Vehiculele electrice cu celule de combustie (FCEV) și centralele electrice cu celule de combustie nu produc emisii de ardere la fața locului. Pentru vehicule, aceasta înseamnă fără CO₂, fără NOₓ, fără hidrocarburi, fără particule care să iasă pe țeava de eșapament – doar apă. În zonele urbane care se confruntă cu probleme de calitate a aerului, acesta este un avantaj major. Fiecare autobuz cu celule de combustie care înlocuiește un autobuz diesel elimină nu doar CO₂, ci și funinginea diesel și NOₓ dăunătoare care provoacă probleme respiratorii. Același lucru este valabil și pentru aplicațiile staționare: o celulă de combustie alimentată cu hidrogen într-un centru urban oferă energie curată fără poluarea unui generator diesel sau a unei microturbine. Acest lucru poate îmbunătăți semnificativ calitatea aerului și sănătatea publică, în special în medii dens populate sau închise (de exemplu, stivuitoare pentru depozite – înlocuirea stivuitoarelor pe propan cu cele cu celule de combustie înseamnă că nu se mai acumulează monoxid de carbon în interior). Sistemele cu celule de combustie sunt, de asemenea, silencioase, reducând poluarea fonică în comparație cu generatoarele cu motor sau vehiculele.
Emisii de gaze cu efect de seră: Dacă hidrogenul (sau alt combustibil) este produs din surse regenerabile sau cu emisii scăzute de carbon, pilele de combustie oferă o cale către decarbonizare profundă a utilizării energiei. De exemplu, o mașină cu pilă de combustie care funcționează cu hidrogen obținut prin electroliză alimentată cu energie solară are emisii de CO₂ pe întreg ciclul de viață aproape de zero – o mobilitate cu adevărat verde. Un scenariu al Agenției Internaționale pentru Energie pentru atingerea neutralității climatice în 2050 se bazează pe hidrogen și pile de combustie pentru decarbonizarea transportului greu și a industriei, acolo unde electrificarea directă este dificilă iea.org. Totuși, sursa hidrogenului este crucială. Astăzi, aproximativ 95% din hidrogen este produs din combustibili fosili (reformare a gazului natural sau gazeificare a cărbunelui) fără captarea CO₂ iea.org. Acest hidrogen „gri” produce emisii semnificative de CO₂ în amonte, aproximativ 9-10 kg CO₂ per kg H₂ din gaz natural. Utilizarea acestui tip de hidrogen într-un vehicul cu pilă de combustie ar duce, de fapt, la emisii pe ciclul de viață comparabile sau chiar mai mari decât cele ale unei mașini hibride pe benzină – practic mutând emisiile de la țeava de eșapament la uzina de hidrogen. Astfel, pentru a obține beneficiile climatice, hidrogenul trebuie să fie cu emisii scăzute de carbon: fie „hidrogen verde” prin electroliză cu electricitate regenerabilă, fie „hidrogen albastru” prin producție din combustibili fosili cu captare și stocare a carbonului. În prezent, hidrogenul cu emisii scăzute joacă doar un rol marginal (<1 Mt din ~97 Mt total hidrogen în 2023) iea.org, dar un val de noi proiecte este în desfășurare și ar putea schimba radical această situație până în 2030 iea.org. IEA menționează că proiectele anunțate, dacă vor fi realizate, ar duce la o creștere de cinci ori a producției de hidrogen cu emisii scăzute de carbon până în 2030 iea.org. În plus, politici precum creditul fiscal pentru hidrogen din Inflation Reduction Act al SUA (până la 3$/kg pentru H₂ verde) și strategia UE pentru hidrogen se întrec pentru a stimula oferta de H₂ curat iea.org. Între timp, unele proiecte cu pile de combustie folosesc combustibili „tranziționali”: de exemplu, multe pile de combustie staționare funcționează cu gaz natural, dar obțin reduceri de CO₂ prin faptul că sunt mai eficiente decât o centrală pe bază de ardere (iar în regim de cogenerare, prin înlocuirea producerii separate de căldură). De exemplu, o pilă de combustie cu o eficiență de 60% emite aproximativ jumătate din CO₂ per kWh față de o centrală electrică de rețea cu eficiență de 33% pe același combustibil energy.gov. Dacă este cuplată cu biogaz (gaz natural regenerabil din deșeuri), atunci pila de combustie poate fi chiar neutră din punct de vedere al carbonului sau chiar negativă. Multe servere Bloom Energy, de exemplu, sunt alimentate cu biogaz din gropi de gunoi. În California, proiectele cu pile de combustie folosesc adesea biogaz direcționat pentru a revendica amprente de CO₂ foarte scăzute.
Sectore greu de decarbonizat: Celulele de combustie (și hidrogenul) permit decarbonizarea acolo unde alte metode eșuează. Pentru industriile grele (oțel, chimicale, transport pe distanțe lungi), electrificarea directă este dificilă, iar biocombustibilii au limite. Hidrogenul poate înlocui cărbunele în producția de oțel (prin reducere directă), iar celulele de combustie pot furniza căldură la temperaturi înalte sau energie fără emisii. În transportul rutier greu, bateriile s-ar putea să nu facă față unor sarcini de 40 de tone pe distanțe de peste 800 km fără o greutate nepractică; hidrogenul în celulele de combustie poate. AIE subliniază că hidrogenul și combustibilii pe bază de hidrogen „pot juca un rol important în sectoarele unde emisiile sunt greu de redus și alte soluții nu sunt disponibile sau sunt dificile”, precum industria grea și transportul pe distanțe lungi iea.org. Până în 2030, în scenariul net-zero al AIE, aceste sectoare vor reprezenta 40% din cererea de hidrogen (față de <0,1% astăzi) iea.org. Celulele de combustie sunt dispozitivele care vor transforma acel hidrogen în energie utilizabilă pentru aceste sectoare, în mod curat.
Eficiența energetică și CO₂ per km: Din punct de vedere al eficienței, vehiculele cu celule de combustie sunt în general mai eficiente energetic decât motoarele cu ardere internă, dar mai puțin eficiente decât cele electrice pe baterii. O mașină cu celulă de combustie PEM ar putea avea o eficiență de ~50–60% în conversia energiei hidrogenului în putere la roți (plus unele pierderi la producerea hidrogenului). Un BEV are o eficiență de 70-80% de la rețea la roți, în timp ce o mașină pe benzină are poate 20-25%. Deci, chiar și folosind hidrogen din gaz natural într-o mașină cu celulă de combustie se obține o reducere a CO₂ față de o mașină pe benzină comparabilă, datorită eficienței mai mari, dar nu la fel de mult ca folosind hidrogen regenerabil. Cu hidrogen regenerabil, CO₂ per km este practic zero. De asemenea, deoarece celulele de combustie mențin o eficiență ridicată chiar și la sarcină parțială, un FCEV în condus urban poate avea o penalizare de eficiență mai mică decât un vehicul cu motor cu ardere internă în trafic cu opriri și porniri.
Poluanți și Calitatea Aerului: Am discutat despre poluanții de la țeava de eșapament, dar trebuie luat în considerare și impactul amonte. Producerea hidrogenului din gaz natural emite CO₂ (cu excepția cazului în care este sechestrat), dar nu emite poluanți locali care afectează sănătatea umană. Gazeificarea cărbunelui pentru hidrogen, folosită în unele locuri, generează emisii semnificative de poluanți dacă nu este curățată – însă această metodă este în declin din cauza amprentei mari de CO₂. Pe de altă parte, electroliza are emisii de mediu aproape inexistente dacă este alimentată cu energie regenerabilă (poate exista ceva vapori de apă de la turnurile de răcire dacă este o uzină mare, dar este nesemnificativ). Consumul de apă este un alt aspect: pilele de combustie produc apă în loc să o consume (o pilă PEM produce aproximativ 0,7 litri de apă per kg de H₂ folosit). Electroliza pentru producerea hidrogenului necesită apă – aproximativ 9 litri per kg H₂. Dacă hidrogenul este produs din gaz natural, se produce apă în loc să se consume (CH₄ + 2O₂ -> CO₂ + 2H₂O). Deci impactul asupra apei depinde de cale: hidrogenul verde folosește apă (dar cantități relativ modeste; de exemplu, producerea a 1 tonă de H₂ (care înseamnă multă energie) folosește aproximativ 9-10 tone de apă, echivalent cu cât se folosește pentru a produce 1 tonă de oțel, pentru comparație). Unele companii găsesc modalități de a folosi apă uzată sau chiar apă de mare pentru electroliză (o descoperire recentă a permis ca electrolizoarele PEM să funcționeze cu apă impură ts2.tech). Per ansamblu, hidrogenul/pilele de combustie nu sunt foarte intensive în consumul de apă comparativ cu, de exemplu, biocombustibilii sau centralele termice, iar în unele aplicații pilele de combustie pot chiar furniza apă. Sistemul Toyota Tri-gen, de exemplu, produce 1.400 de galoane de apă pe zi ca produs secundar, pe care o folosesc pentru spălarea mașinilor pressroom.toyota.com.
Impactul Materialelor și Resurselor: Pilele de combustie folosesc unele materiale exotice (metale din grupa platinei), dar în cantități mici. După cum s-a menționat, acestea sunt reduse și pot fi reciclate. Din perspectiva resurselor, un viitor în care există milioane de mașini cu pile de combustie ar necesita o creștere a ofertei de platină, dar estimările arată că ar fi nevoie de câteva sute de tone suplimentare până în 2040, ceea ce este fezabil mai ales prin reciclare (în contrast cu bateriile care necesită cantități mari de litiu, cobalt, nichel etc., ceea ce ridică propriile întrebări de sustenabilitate). De asemenea, pilele de combustie pot reduce dependența de anumite minerale critice: de exemplu, un FCEV nu are nevoie de litiu sau cobalt la scară largă (doar o baterie mică), ceea ce ar putea reduce cererea pe aceste lanțuri de aprovizionare dacă FCEV-urile vor avea o cotă semnificativă. Hidrogenul în sine poate fi produs dintr-o varietate de resurse locale (energie regenerabilă, nucleară, biomasă etc.), sporind securitatea energetică și reducând impactul de mediu al extracției/rafinării petrolului. Regiunile cu resurse regenerabile abundente (deșerturi însorite, câmpii cu vânt) pot exporta energie prin hidrogen fără a instala linii masive de transport.
Comparație cu alternativele: Merită să comparăm pilele de combustie cu alte soluții precum vehiculele electrice pe baterii (BEV) sau biocombustibilii dintr-o perspectivă de mediu. BEV-urile au o eficiență mai mare, dar implică impacturi de fabricație (extragerea minereurilor pentru baterii mari etc.) și necesită în continuare o rețea electrică curată pentru a fi cu adevărat cu emisii scăzute de carbon. Pilele de combustie mută povara de mediu către producția de hidrogen – care, dacă este realizată curat, poate avea un impact foarte redus. În practică, probabil va exista un mix. Mulți experți văd pilele de combustie și bateriile ca fiind complementare: bateriile pentru distanțe scurte și vehicule ușoare, pilele de combustie pentru nevoi mai grele și pe distanțe lungi. Această abordare combinată, așa cum a subliniat acea scrisoare a directorilor executivi din UE, ar putea de fapt să minimizeze costurile totale ale sistemului și infrastructurii – și, probabil, impactul asupra mediului – folosind fiecare acolo unde este optim hydrogen-central.com.
Scurgeri de hidrogen: O considerație de mediu subtilă care este cercetată este efectul scurgerilor de hidrogen asupra atmosferei. Hidrogenul în sine nu este un gaz cu efect de seră, dar dacă se scurge, poate prelungi durata de viață a metanului și poate contribui indirect la încălzire. Studiile analizează acest risc; Consiliul Hidrogenului menționează că menținerea scurgerilor la un nivel redus (ceea ce este realizabil cu o bună inginerie) este importantă. Chiar și așa, cel mai grav efect de încălzire al scurgerilor de H₂ este mult mai mic decât cel al scurgerilor de CO₂ sau metan cu același conținut energetic. Cu toate acestea, industria dezvoltă senzori și protocoale pentru a minimiza orice pierderi în producția, transportul și utilizarea hidrogenului.

Per ansamblu, perspectiva de mediu pentru pilele de combustie este foarte pozitivă cu condiția ca hidrogenul să provină din surse curate. De aceea se investește atât de mult în extinderea hidrogenului verde. Agenția Internațională pentru Energie subliniază că, deși există un avânt puternic (60 de țări având strategii pentru hidrogen), trebuie să „creăm cerere pentru hidrogen cu emisii reduse și să deblocăm investițiile pentru a extinde producția și a reduce costurile”, altfel economia hidrogenului nu își va atinge promisiunea de mediu iea.org. În prezent, doar 7% dintre proiectele anunțate de hidrogen cu emisii scăzute au ajuns la decizii finale de investiții, adesea din cauza lipsei unei cereri clare sau a sprijinului politic iea.org. Aceasta este o lacună care este abordată acum prin politici (mai multe despre asta în secțiunea următoare).

Se poate observa schimbarea rapidă: de exemplu, la începutul anului 2025, Trezoreria SUA a finalizat regulile pentru creditul fiscal pentru producția de hidrogen din IRA, oferind certitudine investitorilor iea.org. Europa a lansat licitațiile Băncii de Hidrogen pentru a subvenționa preluarea hidrogenului verde H₂ iea.org. Aceste acțiuni ar trebui să catalizeze mai mult hidrogen cu emisii reduse de carbon, ceea ce îmbunătățește direct amprenta de mediu a fiecărei celule de combustibil implementate. Deja, investițiile globale în hidrogen cu emisii reduse sunt pe cale să crească cu ~70% în 2025, ajungând la aproape 8 miliarde de dolari, după un salt de 60% în 2024 ts2.tech. Pe scurt, cu cât hidrogenul este mai curat, cu atât celula de combustibil este mai verde – iar întreaga industrie se mișcă rapid pentru a se asigura că aprovizionarea cu hidrogen va fi curată.

Dintr-o perspectivă mai largă, celulele de combustibil contribuie la sustenabilitatea mediului nu doar prin emisii, ci și prin facilitarea diversificării energetice și a rezilienței. Ele pot utiliza surplusul de energie regenerabilă (prevenind risipa/restricționarea), și pot furniza energie curată în locații izolate sau afectate de dezastre (sprijinind nevoile umane și ale ecosistemului). Atunci când sunt asociate cu surse regenerabile, fac posibilă eliminarea treptată a combustibililor fosili în sectoare considerate anterior de neatins, reducând atât poluarea, cât și impactul asupra climei. După cum a spus pe scurt CEO-ul Air Liquide, François Jackow: „Hidrogenul este o pârghie cheie pentru decarbonizarea industriei și mobilității, și un pilon pentru reziliența energetică și industrială viitoare.” hydrogen-central.com Celulele de combustibil sunt „caii de povară” care transformă acel hidrogen în energie practică fără poluare.

În concluzie, tehnologia celulelor de combustibil oferă avantaje semnificative pentru mediu: aer curat, emisii mai mici de gaze cu efect de seră și integrarea surselor regenerabile. Principala precauție este de a evita transferul emisiilor în amonte prin utilizarea hidrogenului fosil – o problemă de tranziție pe care politicile solide și tendințele pieței o abordează activ. Odată cu extinderea hidrogenului verde, celulele de combustibil pot furniza energie cu adevărat zero-carbon în numeroase utilizări. Combinația dintre lipsa emisiilor la evacuare și aprovizionarea cu combustibil din ce în ce mai zero-carbon face ca celulele de combustibil să fie o piatră de temelie a multor strategii naționale privind clima și a planurilor de sustenabilitate corporativă. Este clar că, atunci când vine vorba de reducerea poluării și combaterea schimbărilor climatice, celulele de combustibil sunt mai degrabă un aliat decât o amenințare – o concluzie împărtășită de oamenii de știință și factorii de decizie din întreaga lume.

Fezabilitate economică și tendințe de piață

Economia celulelor de combustibil a fost mult timp subiect de analiză. Istoric, celulele de combustibil erau curiozități scumpe, de înaltă tehnologie, accesibile doar pentru misiuni spațiale sau proiecte demonstrative. Dar în ultimul deceniu, costurile au scăzut semnificativ, iar multe aplicații ale celulelor de combustibil se apropie de viabilitatea economică – mai ales cu politici de sprijin și la volume de producție mai mari. Aici, evaluăm fezabilitatea economică a celulelor de combustibil în diverse sectoare și analizăm tendințele actuale ale pieței, inclusiv investițiile, proiecțiile de creștere și modul în care inițiativele de politici modelează piața.

Traiectorii de cost și competitivitate

Costurile sistemelor cu celule de combustibil sunt măsurate în cost per kilowatt (pentru stivele staționare și auto) sau cost total al sistemului per unitate (pentru lucruri precum un autobuz sau o mașină). Mai mulți factori au contribuit la reducerea costurilor:

Producția la scară: Pe măsură ce producția crește de la zeci la mii de unități, apar eficiențe de fabricație. Toyota, de exemplu, a redus costul stivei de celule de combustibil Mirai cu aproximativ 75% de la prima la a doua generație prin producție de masă și simplificare a designului. Totuși, FCEV-urile rămân mai scumpe la achiziție decât vehiculele cu combustie sau chiar cele cu baterii, din cauza volumelor mici și a componentelor costisitoare (Mirai costă în jur de 50.000 $+ înainte de stimulente). Ținta DOE SUA este paritatea de cost cu ICE la volume mari până în 2030 (~30 $/kW pentru sistemul cu celule de combustibil).
Reducerea platinei: Am discutat reducerile tehnice ale platinei; din punct de vedere economic, platina reprezintă o parte importantă din costul stivei. Reducerea cantității sau utilizarea platinei reciclate poate reduce cu mii de dolari costul unei stive. În prezent, o celulă de combustibil auto de 80 kW poate avea 10-20 g de platină (în funcție de design) – la 30 $/gram, asta înseamnă 300-600 $ de platină, ceea ce nu este enorm, dar este semnificativ. Pentru aplicații heavy-duty, stivele sunt mai mari, dar există eforturi pentru a menține scăderea cantității de platină per kW. Între timp, MCFC-urile și SOFC-urile staționare evită complet platina, ceea ce ajută la reducerea costurilor cu materialele (deși au alte materiale și procese de asamblare costisitoare).
Echilibrarea sistemului (BoP): Componentele non-stivă precum compresoare, umidificatoare, electronica de putere, rezervoare etc., contribuie semnificativ la cost. Și aici, volumul și maturitatea lanțului de aprovizionare ajută. La vehicule, rezervoarele de hidrogen din fibră de carbon reprezintă un cost major (adesea la fel de mare ca stiva de celule de combustibil). Aceste costuri scad cu ~10-20% la fiecare dublare a volumului. Industria cercetează soluții alternative de stocare (cum ar fi hidruri metalice sau fibră mai ieftină), dar pe termen scurt este vorba de scalarea producției de compozite. UE și Japonia au programe pentru a înjumătăți costurile rezervoarelor până în 2030 prin automatizare și materiale noi. Pe partea staționară, BoP include reformatoare (dacă se folosește gaz natural), invertoare, schimbătoare de căldură – beneficiind din nou de standardizare și scară.
Costurile combustibilului: Fezabilitatea economică depinde, de asemenea, de prețul hidrogenului (sau metanolului etc.). Combustibilul pe bază de hidrogen este astăzi scump pe piețele timpurii. La stațiile publice de H₂ din California sau Europa, hidrogenul costă adesea 10-15 $ pe kg (echivalent energetic cu aproximativ 4-6 $/galon benzină). Asta înseamnă că alimentarea unui FCEV poate fi similară sau ușor mai scumpă decât benzina pe milă (deși, comparat cu costul electricității pentru EV, este mai mare). Totuși, costurile scad pe măsură ce producția la scară mare intră pe piață. Hydrogen Shot al DOE SUA vizează 1 $ pe kg de hidrogen până în 2031 innovationnewsnetwork.com. Deși este ambițios, chiar și 3 $/kg (cu surse regenerabile sau SMR+CCS) ar face ca FCEV-urile pe hidrogen să fie foarte ieftine de operat pe milă, având în vedere că mașinile cu celule de combustibil sunt de 2-3× mai eficiente decât cele cu motoare cu ardere internă. În termeni industriali, costurile hidrogenului verde au scăzut la aproximativ 4-6 $/kg în 2025 în cele mai bune cazuri (cu energie regenerabilă foarte ieftină), iar hidrogenul albastru poate fi 2-3 $/kg. Noua facilitate fiscală din SUA (până la 3 $/kg) ar putea face ca hidrogenul verde să fie la fel de ieftin ca 1-2 $/kg în SUA pentru producători, ceea ce probabil se va traduce în prețuri cu amănuntul sub 5 $ în următorii ani. Proiectele europene de hidrogen verde din cadrul Hydrogen Bank urmăresc, de asemenea, contractarea la aproximativ 4-5 €/kg sau mai puțin. Toate acestea înseamnă că bariera costului combustibilului este abordată, ceea ce va îmbunătăți economia funcționării celulelor de combustibil față de combustibilii convenționali. Pentru camioanele de cursă lungă, hidrogenul la 5 $/kg este aproximativ echivalent pe milă cu motorina la 3 $/galon, având în vedere avantajul de eficiență al unui camion cu celulă de combustibil.
Incentive și prețul carbonului: Stimulentele guvernamentale înclină în prezent economia în favoarea celulelor de combustibil. Multe țări oferă subvenții sau credite fiscale: de exemplu, SUA oferă un credit fiscal de până la 7.500 $ pentru mașinile cu celule de combustibil (la fel ca pentru EV-uri), California adaugă stimulente suplimentare, iar mai multe țări din UE oferă granturi pentru achiziția FCEV-urilor (Franța oferă 7.000 € pentru o mașină cu H₂, Germania scutește de taxe rutiere etc.). Pentru autobuze și camioane, există programe publice mari de cofinanțare (JIVE al UE a finanțat peste 300 de autobuze, HVIP din California acoperă o mare parte din costul unui camion cu H₂). Celulele de combustibil staționare beneficiază de credite fiscale (30% ITC în SUA fuelcellenergy.com) și programe precum subvențiile CHP din Japonia. Mai mult, dacă prețul carbonului sau reglementările privind emisiile se înăspresc, costul emiterii de CO₂ va crește – favorizând efectiv tehnologiile cu emisii zero, precum celulele de combustibil. De exemplu, în cadrul reglementărilor europene privind flotele de CO₂ și al posibilelor viitoare mandate pentru combustibili, utilizarea hidrogenului verde ar putea genera credite ce pot fi valorificate. Acest cadru de politici este esențial în următorii 5-10 ani pentru a trece la volume de piață autosustenabile.

Competitivitatea actuală: În anumite nișe, celulele de combustibil sunt deja competitive din punct de vedere economic sau aproape:

Stivuitoare de depozit: Stivuitoarele cu celule de combustie depășesc pe cele pe baterii în ceea ce privește timpul de funcționare și eficiența forței de muncă în operațiunile cu flote mari. Companii precum Walmart au descoperit că, în ciuda unui CAPEX mai ridicat, câștigurile de productivitate (fără schimbare de baterii, putere mai constantă) și economiile de spațiu (nu este nevoie de cameră de încărcare) au făcut ca celulele de combustie să fie atractive din punct de vedere financiar innovationnewsnetwork.com. Acest lucru a dus la implementarea a zeci de mii de unități prin modele de leasing de către Plug Power. CEO-ul Plug Power a menționat că aceste stivuitoare pot avea un ROI atractiv în locațiile cu utilizare intensă – motiv pentru care Amazon, Walmart, Home Depot etc. au intrat devreme pe această piață.
Autobuze: Autobuzele cu celule de combustie rămân mai scumpe decât cele diesel sau pe baterii la achiziție. Totuși, unele agenții de transport calculează că pe anumite rute (distanțe lungi, vreme rece sau utilizare intensă) au nevoie de mai puține autobuze H₂ decât autobuze pe baterii (datorită alimentării mai rapide și autonomiei mai mari). Cazul Vienei, care a înlocuit 12 BEB (autobuze electrice pe baterii) cu 10 FCEB, este un exemplu sustainable-bus.com. Pe o durată de viață de 12 ani, dacă prețul hidrogenului scade și mentenanța este comparabilă, costul total de deținere (TCO) ar putea converge. Datele timpurii arată că autobuzele cu celule de combustie au timpi de nefuncționare mai mici decât primele autobuze pe baterii în unele flote, ceea ce poate aduce economii.
Camioane de cursă lungă: Aici, motorina este un concurent greu de depășit la costuri. Camioanele cu celule de combustie au un cost inițial mai mare (poate de 1,5-2× față de un camion diesel în prezent) și hidrogenul nu este încă mai ieftin decât motorina pe milă. Totuși, odată cu producția de volum așteptată spre sfârșitul anilor 2020 (Daimler, Volvo, Hyundai plănuiesc producție în serie), și cu schimbările menționate ale prețului combustibilului, economia ar putea să se schimbe. Mai ales dacă reglementările privind zero emisii obligă companiile de transport să adopte alternative la motorină, celulele de combustie ar putea fi alegerea preferată pentru rutele lungi datorită avantajelor operaționale (sarcină utilă și utilizare). Un studiu recent al ACT Research a proiectat că camioanele FCEV ar putea atinge paritatea TCO cu cele diesel în anumite segmente de transport greu până la mijlocul anilor 2030 dacă hidrogenul ajunge la aproximativ 4$/kg. California și Europa semnalează deja eliminarea treptată a vânzărilor de camioane diesel în anii 2030, ceea ce creează un argument de business pentru investiții timpurii în camioane cu celule de combustie.
Putere staționară: Pentru alimentarea principală, pilele de combustie au încă adesea un cost de capital pe kW mai mare decât centralele electrice conectate la rețea sau motoarele. Totuși, ele pot concura la capitolele fiabilitate și emisii acolo unde acestea sunt apreciate. De exemplu, centrele de date pot folosi pile de combustie împreună cu rețeaua electrică într-o configurație care elimină necesitatea generatoarelor de rezervă și a sistemelor UPS, compensând astfel potențial costurile. Microsoft a descoperit că, folosind o pilă de combustie de 3MW în locul generatoarelor diesel, costurile totale pot fi rezonabile atunci când se ia în calcul eliminarea unor infrastructuri electrice carboncredits.com. În regiunile cu costuri ridicate ale electricității (de exemplu, insule sau zone izolate care funcționează cu generatoare diesel la $0,30/kWh), pilele de combustie alimentate cu hidrogen sau amoniac produs local ar putea deveni înlocuitori curați și rentabili. Guvernele sunt, de asemenea, dispuse să plătească un preț mai mare pentru beneficiile de mediu și reziliență a rețelei, prin programe precum cel al NYSERDA care finanțează implementările timpurii nyserda.ny.gov. În timp, dacă se aplică costuri pentru carbon sau limite stricte de poluare generatoarelor (unele orașe iau în considerare interzicerea noilor generatoare diesel pentru clădirile mari), pilele de combustie câștigă un avantaj economic.
Micro-CHP: Unitățile micro-CHP cu pile de combustie pentru locuințe sunt încă destul de scumpe (zeci de mii de dolari), dar în Japonia, subvențiile și prețul ridicat al electricității din rețea + gazul natural lichefiat le-au făcut viabile pentru primii utilizatori. Costurile s-au înjumătățit de la introducere, iar producătorii urmăresc să le reducă și mai mult prin producție de masă. Dacă costurile combustibilului (gaz natural sau hidrogen) rămân rezonabile și dacă există valoare în a avea energie de rezervă (după dezastre, etc.), unii proprietari de locuințe sau afaceri ar putea plăti suplimentar pentru un CHP cu pilă de combustie pentru securitate și eficiență energetică.

Un indicator cheie adesea menționat este rata de învățare: istoric, pilele de combustie au arătat rate de învățare de aproximativ 15-20% (ceea ce înseamnă că fiecare dublare a producției cumulate reduce costul cu acest procent). Pe măsură ce producția crește în piețele de vehicule grele și aplicații staționare, ne putem aștepta la scăderi suplimentare de cost.

Creșterea pieței și tendințe

Piața pilelor de combustie se află într-o fază de creștere. Câteva tendințe notabile în 2025:

Creșterea veniturilor și a volumului: Conform studiilor de piață, piața globală a celulelor de combustie (pentru toate aplicațiile) a crescut cu aproximativ 25%+ anual în ultimii ani. Segmentul de Vehicule Electrice cu Celule de Combustie este deosebit de așteptat să crească cu peste 20% CAGR până în 2034 globenewswire.com. De exemplu, piața vehiculelor cu celule de combustie este estimată să crească de la ~3 miliarde de dolari în 2025 la ~18 miliarde de dolari până în 2034 globenewswire.com. În mod similar, piața celulelor de combustie staționare și piața portabilă înregistrează rate de creștere de două cifre. În 2022, livrările globale de celule de combustie au depășit 200.000 de unități (în mare parte APU-uri mici și unități pentru manipularea materialelor), iar acest număr este în creștere pe măsură ce noi modele de camioane și mașini sunt lansate pe piață.
Puncte fierbinți geografice: Asia (Japonia, Coreea de Sud, China) conduce la staționare și este puternică la vehicule (inițiativa Chinei pentru autobuze/camioane, vehicule personale și staționare în Japonia, centrale electrice și vehicule în Coreea). Asia-Pacific a dominat piața FCEV în 2024 cu cote majore din programele de autoturisme din Japonia și Coreea și vehiculele comerciale din China globenewswire.com. Strategia integrată a Chinei cu subvenții naționale și clustere locale (de exemplu, Shanghai, Guangdong) accelerează rapid implementările globenewswire.com. Europa investește masiv acum în infrastructura și vehiculele pe hidrogen; țări precum Germania au deja 100 de stații H₂ și doresc să ajungă la câteva sute globenewswire.com, iar Europa finanțează multe implementări de vehicule (planuri pentru sute de camioane prin H2Accelerate, 1.200 de autobuze până la jumătatea deceniului sustainable-bus.com, etc.). America de Nord (în special California) are zone cu adopție avansată – California are ~50 de stații publice H₂ și vizează 200 până în 2025 pentru a susține zeci de mii de FCEV-uri. Noile hub-uri de hidrogen din SUA (cu finanțare de 8 miliarde de dolari alocată la sfârșitul lui 2023) vor stimula și mai mult creșterea pieței regionale, oferind infrastructură de hidrogen în locuri precum Coasta Golfului, Midwest, California etc. Între timp, piețe noi precum India explorează pilele de combustie (India a lansat primul său test cu autobuz H₂ în 2023 și a prezentat un prototip de camion cu pilă de combustie în 2025 globenewswire.com). Guvernul Indiei, prin National Hydrogen Mission, investește în proiecte demonstrative (de exemplu, autobuze pe hidrogen în Ladakh globenewswire.com).
Investiții corporative și parteneriate: Marii jucători din industrie pariază. Producători auto: Toyota, Hyundai, Honda sunt prezenți de mult timp, acum li se alătură BMW (care a anunțat un SUV pe hidrogen în serie limitată în 2023) și companii precum GM (care dezvoltă module de celule de combustibil pentru aerospațial și militar și furnizează celule de combustibil Hydrotec partenerilor precum Navistar pentru camioane). Producători de camioane: pe lângă joint venture-ul Daimler și Volvo, alții precum Nikola, Hyundai (cu programul XCIENT în Europa și planuri pentru SUA), Toyota Hino (care dezvoltă camioane cu celule de combustibil), Kenworth (în parteneriat cu Toyota pentru un demo de camion de port) sunt toți activi. Companii din domeniul feroviar și aviatic: Alstom (trenuri), Airbus (cu MTU și, de asemenea, un parteneriat cu Ballard pentru un motor demonstrativ), și startup-uri precum ZeroAvia (susținute de companii aeriene) semnalează interesul cross-sectorial.

Lanțul de aprovizionare vede, de asemenea, consolidare și investiții. O mișcare importantă a fost achiziția de către Honeywell a afacerii cu catalizatori pentru celule de combustibil și electrolizori a Johnson Matthey pentru 1,8 miliarde lire sterline în 2025, arătând că jucătorii industriali consacrați se poziționează pentru economia hidrogenului ts2.tech. Startup-urile de producție a hidrogenului primesc finanțare de la giganți din petrol și gaze (de exemplu, BP investește în startup-ul de electrolizori Hystar și în compania de LOHC Hydrogenious). De fapt, companiile petroliere și de gaze și-au crescut implicarea – o analiză globală a investițiilor corporative a arătat că în S1 2025, companiile de petrol și gaze și-au triplat investițiile în startup-uri de hidrogen comparativ cu anul precedent, contracarând narațiunea despre scăderea interesului globalventuring.com. Acestea se protejează pentru un viitor în care hidrogenul va fi un vector energetic semnificativ. Exemple includ Shell care investește în rețele de realimentare cu H₂, TotalEnergies în proiecte de producție de hidrogen și parteneriate precum Chevron cu Toyota pentru infrastructura de hidrogen.

IPO și Piața de Capital: Multe companii specializate exclusiv pe pile de combustie sunt listate public (Plug Power, Ballard Power, Bloom Energy, FuelCell Energy). Performanța acțiunilor lor a fost volatilă, adesea influențată de știrile legate de politici. În 2020 au crescut pe fondul entuziasmului pentru hidrogen, în 2022–2023 multe s-au temperat din cauza profitabilității mai lente decât se aștepta, însă 2024–2025 a adus un optimism reînnoit pe măsură ce comenzile reale au crescut și finanțarea guvernamentală s-a materializat. De exemplu, Ballard a primit în 2025 cele mai mari comenzi de pile de combustie pentru autobuze de până acum (peste 90 de motoare către producători europeni de autobuze) nz.finance.yahoo.com, și se concentrează din nou pe piețele de bază după ce un nou CEO a preluat conducerea hydrogeninsight.com. Bloom Energy își extinde capacitatea de producție și urmărește noi piețe precum producția de hidrogen prin SOFC reversibile. Plug Power, deși se confruntă cu provocări în atingerea țintelor financiare, construiește o rețea completă de hidrogen verde și a raportat venituri de peste 1 miliard de dolari pentru 2024, cu planuri ambițioase de creștere (deși și cheltuieli mari) fool.com. Pe scurt, sectorul a trecut de la pur R&D la generare de venituri, însă profitabilitatea generală este încă la câțiva ani distanță, pe măsură ce se scalează.
Fuziuni și Colaborări: Vedem colaborări transfrontaliere și între industrii: de exemplu, Daimler, Shell și Volvo colaborează la ecosisteme de camioane pe hidrogen; Toyota în parteneriat cu Air Liquide și Honda pentru infrastructura din Japonia/UE; Hydrogen Council (format în 2017) are acum peste 140 de membri corporativi care își aliniază strategiile. Notabil, colaborări internaționale se formează: în 2023, a fost anunțiat un parteneriat pentru a transporta hidrogen (sub formă de amoniac) din Australia în Japonia pentru generarea de energie – cu legătură la energia pe bază de pile de combustie dacă pilele alimentate cu amoniac se comercializează. Țările europene colaborează: proiectul IPCEI (Proiecte Importante de Interes European Comun) Hidrogen reunește miliarde de euro de la națiunile UE pentru a dezvolta totul, de la electrolizoare la vehicule cu pile de combustie iea.org. „Belgia, Germania și Olanda solicită o strategie europeană clară pentru consolidarea pieței hidrogenului,” nota o știre, subliniind cooperarea regională blog.ballard.com.
Provocări și ajustări ale pieței: Odată cu creșterea rapidă, apar și unele ajustări realiste. Raportul H2View H1 2025 a observat că „realitatea a început să-și spună cuvântul” pentru hidrogen, unele startup-uri eșuând, iar jucători mari precum Statkraft punând proiecte pe pauză din cauza costurilor ridicate sau a cererii incerte h2-view.com. Dar a subliniat că aceasta este o evoluție strategică, nu o retragere – investitorii cer acum modele de afaceri mai clare și fluxuri de numerar pe termen scurth2-view.com. Acest lucru este sănătos pentru stabilitatea pe termen lung. De exemplu, am văzut cum BP a ieșit dintr-un mare proiect de hidrogen verde în Olanda în 2025, pe măsură ce s-a concentrat pe activitatea de bază, dar proiectul a continuat sub o nouă conducere ts2.tech. De asemenea, povestea dramatică a Nikola: după entuziasmul inițial, a întâmpinat probleme financiare și scandalul fondatorului, iar până în 2023 afacerea cu camioane pe baterii a avut dificultăți. Totuși, în 2025, o nouă entitate „Hyroad” a achiziționat activele și proprietatea intelectuală a camioanelor cu hidrogen Nikola după faliment, pentru a continua această viziune h2-view.com. Aceste episoade reflectă o tranziție de la o fază timpurie exuberantă la o fază de creștere mai rațională, bazată pe parteneriate.
Semnale de politici și mandate: Piețele reacționează și la reglementările iminente. Regula Advanced Clean Trucks din California și standardele de CO₂ ale UE cer efectiv ca o parte din noile camioane să fie cu emisii zero – stimulând comenzile pentru camioane cu hidrogen alături de cele pe baterii. În California, de exemplu, porturile și firmele de transport știu că trebuie să înceapă să achiziționeze camioane ZE acum pentru a atinge țintele pentru 2035 (când vânzările de diesel ar putea fi interzise). China folosește programul Fuel Cell Vehicle City Cluster: subvenții sunt acordate coalițiilor de orașe care implementează un număr specificat de FCEV-uri, vizând atingerea a 50.000 de FCEV-uri până în 2025, după cum s-a menționat. Acest tip de mandate asigură producătorilor că va exista o piață dacă produc vehicule cu celule de combustie, încurajând investițiile.
Extinderea infrastructurii de hidrogen: O tendință de piață strâns legată de pilele de combustie este dezvoltarea infrastructurii de realimentare. Peste 1.000 de stații de hidrogen sunt așteptate la nivel global până în 2025 (față de ~550 în 2021). Cele peste 100 de stații din Germania deservesc deja mașinile existente globenewswire.com, iar țara plănuiește să ajungă la 400 până în 2025; Japonia vizează 320 până în 2025. Interesant, China avea peste 250 de stații până în 2025 și construiește rapid. SUA este în urmă, dar Legea Infrastructurii a alocat fonduri pentru coridoare de H₂ și inițiative private (precum stații pentru camioane de la Nikola, Plug Power, Shell în dezvoltare). Noi tehnologii de realimentare (precum distribuitoare de mare capacitate la 700 bar pentru camioane sau alimentare cu hidrogen lichid) apar pe piață. În 2023, prima stație de realimentare cu H₂ lichid de mare capacitate pentru camioane a fost deschisă în Germania de Daimler și parteneri. De asemenea, noi standarde (cum ar fi actualizările protocolului de alimentare SAE J2601) îmbunătățesc fiabilitatea și viteza realimentării, ceea ce ajută la acceptarea de către utilizatori și la creșterea fluxului în stații.
Perspective de piață: Privind înainte, prognozele din industrie sunt optimiste. IDTechEx estimează zeci de mii de camioane cu pile de combustie pe șosele la nivel global până în 2030 și poate peste 1 milion de FCEV-uri de toate tipurile. Până în 2040, pilele de combustie ar putea reprezenta o minoritate semnificativă din vânzările de vehicule grele (unele estimări indică 20-30% din camioanele grele). Pilele de combustie staționare ar putea depăși 20 GW instalate cumulat până în 2030 (de la doar câțiva GW astăzi), pe măsură ce țări precum Coreea de Sud, Japonia și poate SUA (cu hub-uri de hidrogen și obiective de rețea net-zero) le implementează pentru energie curată și constantă. Hydrogen Council prevede că hidrogenul va acoperi 10-12% din cererea finală de energie până în 2050 într-un scenariu de 2°C, ceea ce implică milioane de pile de combustie în vehicule, clădiri și generare de energie. Pe termen scurt, următorii 5 ani (2025-2030) sunt ani critici de scalare: trecerea de la demonstrații și serii mici la producție de masă în mai multe sectoare.

Liderii din industrie subliniază necesitatea sprijinului în această etapă de scalare. O scrisoare comună a 30 de directori executivi din Europa a avertizat că, fără acțiuni rapide, „mobilitatea pe hidrogen în Europa va stagna”, și a cerut o implementare coordonată a infrastructurii și includerea hidrogenului în inițiativele majore hydrogeneurope.eu. Ei au subliniat că o infrastructură duală (baterie + hidrogen) poate economisi sute de miliarde prin evitarea modernizărilor rețelei electrice hydrogen-central.com, argumentând economic ca guvernele să investească în hidrogen alături de electrificare.

În ceea ce privește investițiile, dincolo de cheltuielile corporative, guvernele mobilizează fonduri. UE a alocat 470 milioane de euro în 2023 pentru cercetare și dezvoltare și implementare a hidrogenului prin programele Horizon și Hydrogen Europe clean-hydrogen.europa.eu. Programele de hidrogen ale Departamentului Energiei din SUA au primit finanțare suplimentară (peste 500 milioane $/an) plus hub-urile de 8 miliarde $. Guvernul Chinei oferă subvenții de aproximativ 1.500 $ per kW de celulă de combustibil pentru vehicule în cadrul programului lor de clustere. Acestea vor direcționa împreună zeci de miliarde în sector în acest deceniu, reducând riscul pentru investitorii privați.

Pentru a ilustra dinamica pieței cu un exemplu concret: Hyundai în 2025 a lansat SUV-ul NEXO îmbunătățit și a anunțat planuri de a introduce versiuni cu celule de combustibil pentru toate modelele sale de vehicule comerciale. În Europa, Toyota a început să implementeze module de celule de combustibil (de la Mirai) în autobuzele Hino și Caetanobus, și chiar într-un proiect de camion Kenworth în SUA. Nikola și Iveco construiesc o fabrică în Germania pentru camioane cu celule de combustibil, vizând sute de unități pe an până în 2024-2025. Odată cu această capacitate de producție care devine operațională, piața va avea produse disponibile – apoi totul ține de clienți și alimentare.

Deja, „comenzi reale” au loc: de exemplu, în 2025 Talgo (producător de trenuri) a comandat celule de combustibil Ballard pentru trenuri cu hidrogen în Spania, Sierra Northern Railway a comandat un motor cu celule de combustibil de 1,5 MW pentru o locomotivă (Ballard) money.tmx.com, First Mode a comandat 60 de celule de combustibil Ballard pentru conversia camioanelor de transport minier la propulsie pe bază de hidrogen blog.ballard.com. Acestea nu sunt proiecte științifice, ci contracte comerciale menite să decarbonizeze operațiunile. Astfel de proiecte de pionierat în trenuri și minerit, deși de nișă, sunt importante pentru a demonstra viabilitatea economică în sectoarele grele.

În final, o tendință în sentimentul pieței: după un vârf de entuziasm în jurul anului 2020 și o ușoară scădere în 2022, 2023-2025 a adus un optimism mai temperat și determinat. Directorii recunosc adesea provocările, dar își exprimă încrederea că acestea pot fi depășite. De exemplu, Sanjiv Lamba, CEO al Linde, a subliniat că „nicio abordare unică nu poate rezolva sustenabilitatea; hidrogenul este o opțiune cheie pentru transportul mai curat și, lucrând împreună – industrie, producători și guverne – putem valorifica pe deplin potențialul său.” hydrogen-central.com Acest spirit de colaborare între sectorul privat și cel public este acum evident. Într-un fel, celulele de combustibil au trecut din laborator în sala de consiliu: națiunile văd valoare strategică în stăpânirea tehnologiei hidrogenului și a celulelor de combustibil (pentru securitate energetică și leadership industrial). Europa chiar o prezintă ca pe o problemă de competitivitate – de aici și urgența lor după ce au văzut stimulentele IRA din SUA.

În concluzie, fezabilitatea economică a pilelor de combustie se îmbunătățește rapid, ajutată de progresele tehnologice și de scalare, însă depinde în continuare de sprijinul continuu pentru a atinge competitivitatea deplină. Tendințele pieței indică o creștere robustă și investiții masive în viitor, temperate de o abordare pragmatică de a se concentra mai întâi pe aplicațiile cele mai potrivite (de exemplu, transportul greu, energie off-grid), acolo unde pilele de combustie au cel mai mare avantaj. Este probabil ca în următorii câțiva ani soluțiile pe bază de pile de combustie să devină din ce în ce mai comune în aceste domenii, construind experiența și volumele necesare pentru a se extinde ulterior.

Inițiative globale de politici și evoluții în industrie

Politicile guvernamentale și colaborările internaționale joacă un rol esențial în accelerarea adoptării pilelor de combustie și a hidrogenului. Recunoscând potențialul de creștere economică, reducere a emisiilor și securitate energetică, guvernele din întreaga lume au lansat strategii cuprinzătoare și programe de finanțare pentru a sprijini sectorul hidrogenului și al pilelor de combustie. Între timp, actorii din industrie organizează alianțe și parteneriate pentru a se asigura că infrastructura și standardele țin pasul. Această secțiune evidențiază principalele inițiative globale de politici, investiții corporative majore și colaborări internaționale care modelează peisajul în 2025:

Politici și strategii guvernamentale

Uniunea Europeană: Europa a fost, probabil, cea mai agresivă în elaborarea politicilor pentru hidrogen. Strategia UE pentru Hidrogen (2020) a stabilit obiective de instalare a 6 GW de electrolizoare regenerabile până în 2024 și 40 GW până în 2030 fchea.org. Până la începutul anului 2025, peste 60 de guverne, inclusiv UE, au adoptat strategii pentru hidrogen iea.org. UE a implementat programul Important Projects of Common European Interest (IPCEI) pentru hidrogen, aprobând mai multe valuri de proiecte cu miliarde în finanțare pentru a dezvolta întregul lanț valoric iea.org. De asemenea, a lansat Hydrogen Bank (sub Innovation Fund) pentru a subvenționa primele proiecte de producție de hidrogen verde – prima licitație din 2024 a oferit 800 milioane € pentru 100.000 de tone de H₂ verde (practic un contract pentru diferență pentru a face H₂ verde competitiv la preț) iea.org. În ceea ce privește mobilitatea, UE a adoptat în 2023 Alternative Fuels Infrastructure Regulation (AFIR), care impune ca până în 2030 să existe o stație de alimentare cu hidrogen la fiecare 200 km de-a lungul drumurilor principale din rețeaua de transport transeuropeană. În plus, standardele UE privind emisiile de CO₂ ale vehiculelor determină efectiv producătorii să investească în vehicule cu emisii zero (inclusiv FCEV-uri). Națiunile europene investesc individual: Germania a investit peste 1,5 miliarde € în alimentarea cu H₂ și cercetare-dezvoltare în acest deceniu și conduce inițiative transfrontaliere (de exemplu, planul “H2Med” pipeline cu Spania și Franța pentru transportul hidrogenului). Franța a anunțat un plan de 7 miliarde € pentru hidrogen axat pe electrolizoare, vehicule grele și decarbonizarea industriei globenewswire.com. Țările scandinave formează un “Nordic Hydrogen Corridor” cu sprijinul UE pentru a implementa camioane și stații cu hidrogen din Suedia până în Finlanda hydrogeneurope.eu. Și Europa de Est are proiecte (Polonia și Cehia planifică hub-uri H₂ pentru camioane pe autostrăzile lor). Notabil, directorii executivi ai industriei din Europa solicită acțiuni și mai ferme – în iulie 2025, peste 30 de CEO au scris liderilor UE pentru a “plasa ferm mobilitatea pe bază de hidrogen în centrul strategiei europene pentru transporturi curate” și au avertizat că Europa trebuie să acționeze acum pentru a-și asigura avansul timpuriu hydrogeneurope.eu. Ei au subliniat că Europa ar putea câștiga 500.000 de locuri de muncă până în 2030 prin leadership în tehnologia hidrogenului hydrogen-central.com, dar doar dacă infrastructura este dezvoltată și există cadre de sprijin (cum ar fi finanțarea și reglementările simplificate). UE ascultă: dezvoltă o Politică Industrială Curată (uneori denumită „Legea Industriei Net-Zero”), care probabil va include stimulente pentru fabricarea tehnologiilor pe bază de hidrogen, similar cu IRA din SUA. O problemă: la sfârșitul anului 2024, un proiect de plan climatic al UE pentru 2040 nu a menționat explicit hidrogenul, ceea ce a provocat îngrijorare în industrie hydrogen-central.com, dar părți interesate precum Hydrogen Europe fac lobby activ pentru a se asigura că hidrogenul rămâne central în planurile de decarbonizare ale UE h2-view.com.
Statele Unite ale Americii: Sub administrația Biden, SUA s-a orientat puternic spre susținerea hidrogenului. Infrastructure Investment and Jobs Act (IIJA) din 2021 a inclus 8 miliarde de dolari pentru Regional Clean Hydrogen Hubs – la sfârșitul anului 2023, DOE a selectat 7 propuneri de hub-uri din întreaga țară (de exemplu, un hub de hidrogen regenerabil în California, un hub de hidrogen din petrol/gaze în Texas, un hub de amoniac curat în Midwest) pentru a primi finanțare. Aceste hub-uri urmăresc să creeze ecosisteme localizate de producție, distribuție și utilizare finală a hidrogenului (inclusiv celule de combustibil în mobilitate și energie). Departamentul Energiei a lansat, de asemenea, “Hydrogen Shot” ca parte a inițiativei Energy Earthshots, având ca obiectiv reducerea costului hidrogenului verde la 1$/kg până în 2031 innovationnewsnetwork.com. Cea mai revoluționară măsură a fost însă Inflation Reduction Act (IRA) din 2022, care a introdus un Production Tax Credit (PTC) pentru hidrogen – de până la 3 dolari pe kg pentru H₂ produs cu emisii aproape de zero iea.org. Acest lucru face ca multe proiecte de hidrogen verde să devină viabile economic, iar după adoptarea sa a urmat un val de anunțuri de proiecte. De asemenea, a extins creditele fiscale pentru vehiculele cu celule de combustibil și pentru instalațiile staționare cu celule de combustibil (ITC de 30% fuelcellenergy.com). Strategia și foaia de parcurs națională pentru hidrogen a SUA (publicată în variantă de proiect în 2023) prezintă o viziune de 50 de milioane de tone de hidrogen pe an până în 2050 (față de ~10 Mt astăzi, majoritatea pe bază de combustibili fosili)innovationnewsnetwork.com. SUA consideră hidrogenul esențial pentru securitatea energetică și competitivitatea industrială. În plus, state precum California au propriile inițiative: Comisia pentru Energie a Californiei finanțează stații de hidrogen (vizând 100 de stații H₂ pentru camioane grele până în 2030), iar statul oferă stimulente pentru vehicule cu emisii zero, inclusiv cu celule de combustibil (programul HVIP pentru camioane și programe de vouchere pentru autobuze). Armata SUA este, de asemenea, implicată – Armata are un plan pentru alimentare cu hidrogen la baze și testează vehicule cu celule de combustibil pentru uz tactic, iar, după cum s-a menționat anterior, Departamentul Apărării este partener în proiecte precum camionul H2Rescue innovationnewsnetwork.com. Pe partea de reglementare, SUA dezvoltă coduri și standarde (prin NREL, SAE etc.) pentru a asigura manipularea sigură a hidrogenului și un protocol uniform de alimentare, ceea ce facilitează implementarea.
Asia: Japonia a fost un pionier al hidrogenului, imaginând o „Societate a Hidrogenului”. Guvernul japonez și-a actualizat Strategia de Bază pentru Hidrogen în 2023, dublând ținta de utilizare a hidrogenului la 12 milioane de tone până în 2040 și angajând 113 miliarde de dolari (15 trilioane de yeni) în investiții public-private pe parcursul a 15 ani. Japonia a subvenționat vehiculele cu celule de combustibil și a construit aproximativ 160 de stații, precum și a finanțat micro-CHP-uri cu celule de combustibil (Ene-Farm). De asemenea, a folosit autobuze și generatoare pe bază de hidrogen la Jocurile Olimpice de la Tokyo 2020 (desfășurate în 2021) ca demonstrație. Acum, Japonia investește în aprovizionarea globală – de exemplu, un parteneriat cu Australia pentru transportul hidrogenului lichid (nava Suiso Frontier a finalizat o călătorie de testare transportând LH₂). Coreea de Sud are, de asemenea, o Foaie de Parcurs pentru Economia Hidrogenului, vizând 200.000 de FCEV-uri și 15 GW de generare de energie cu celule de combustibil până în 2040. Până în 2025, Coreea și-a propus să aibă 81.000 de FCEV-uri pe șosele (avea aproximativ 30.000 până în 2023, majoritatea mașini Hyundai Nexo) și 1.200 de autobuze, precum și extinderea capacității sale actuale de peste 300 MW de celule de combustibil staționare la scară de GW. Coreea oferă stimulente generoase pentru consumatori (un Nexo costă aproximativ la fel ca un SUV pe benzină după subvenție) și a construit în jur de 100 de stații H₂. De asemenea, a impus în 2021 ca orașele mari precum Seul să aibă cel puțin 1/3 din noile autobuze publice pe hidrogen. China a inclus pentru prima dată hidrogenul în Planul său Național pe Cinci Ani (2021-2025), recunoscându-l ca tehnologie cheie pentru decarbonizare și ca industrie emergentă payneinstitute.mines.edu. China nu are încă o subvenție unificată la nivel național pentru vehiculele cu hidrogen (a încheiat subvențiile NEV în 2022), dar a introdus Programul de Demonstrare a Vehiculelor cu Celule de Combustibil: în loc de subvenții per vehicul, recompensează grupurile de orașe pentru atingerea țintelor de implementare și a reperelor tehnologice. Ca parte a acestuia, China a stabilit un obiectiv de aproximativ 50.000 de FCEV-uri (majoritatea comerciale) și 1.000 de stații de hidrogen până în 2030 globenewswire.com. Provincii cheie precum Shanghai, Guangdong și Beijing investesc masiv – oferind subvenții locale, mandate pentru flote (de exemplu, cerând ca un anumit procent din autobuzele urbane să fie cu celule de combustibil în anumite districte) și construind parcuri industriale pentru fabricarea celulelor de combustibil. Sinopec (marele concern petrolier) transformă unele benzinării pentru a adăuga distribuitoare de hidrogen (vizând 1.000 de stații pe termen lung). La nivel internațional, China colaborează – CEO-ul Ballard a remarcat „leadership-ul Chinei în implementarea hidrogenului” și Ballard are joint-venture-uri în China blog.ballard.com. Totuși, China se bazează încă pe cărbune pentru mult hidrogen (pe care îl numesc „albastru” dacă are captare de carbon sau „gri” fără). Politica lor include și cercetare în hidrogen geologic și producția de hidrogen cu energie nucleară, arătând că explorează toate opțiunile.
Alte regiuni: Australia își valorifică resursele regenerabile pentru a deveni exportator de hidrogen (deși este vorba mai mult de producție de hidrogen decât de utilizare a pilelor de combustie pe plan intern). Are strategii stabilite și proiecte mari, precum un potențial Asian Renewable Energy Hub în Australia de Vest, care ar produce amoniac verde. Țările din Orientul Mijlociu (precum EAU, Arabia Saudită) au anunțat mega-proiecte de hidrogen/amoniac verde pentru a se diversifica față de petrol – de exemplu, NEOM din Arabia Saudită vizează exportul de amoniac verde și utilizarea unei părți din hidrogen pentru transport (au comandat, de exemplu, 20 de autobuze pe hidrogen de la Caetano/Ballard). Aceste proiecte aduc beneficii indirecte pilelor de combustie, asigurând aprovizionarea viitoare. Canada are o Strategie pentru Hidrogen și este puternică în proprietate intelectuală pentru pile de combustie (Ballard, Hydrogenics-Cummins etc. sunt canadiene). Canada vede oportunități în transportul greu și a creat hub-uri de H₂ în Alberta și Quebec. India a lansat Misiunea Națională pentru Hidrogen Verde în 2023, cu o alocare inițială de peste 2 miliarde USD pentru a sprijini fabricarea de electrolizoare și proiecte pilot cu pile de combustie (autobuze, camioane, posibil trenuri). Fiind o țară dependentă de importul de petrol și cu emisii în creștere, India este interesată de hidrogen pentru securitatea energetică; recent a lansat primul său autobuz cu pilă de combustie pe hidrogen în 2023, iar companii precum Tata și Reliance investesc în această tehnologie globenewswire.com. America Latină: Brazilia, Chile au resurse regenerabile abundente și plănuiesc să producă hidrogen verde pentru export, testând și autobuze cu pile de combustie (de exemplu, Chile a avut un proiect pilot cu vehicule miniere). Africa: Africa de Sud, cu resursele sale de platină, are o Foaie de Parcurs pentru Hidrogen și este interesată de camioane miniere cu pile de combustie (camionul de 2MW al Anglo American) și de energie de rezervă. Cadrul de cooperare internațională, precum International Partnership for Hydrogen and Fuel Cells in the Economy (IPHE) și Hydrogen Mission al Mission Innovation, facilitează schimbul de cunoștințe.

În concluzie, se conturează un consens politic global conform căruia hidrogenul și pilele de combustie sunt elemente esențiale ale tranziției către zero emisii nete. De la mandatele și finanțările de sus în jos ale UE, la stimulentele orientate de piață din SUA, până la impulsurile coordonate guvern-industrie din Asia, aceste inițiative reduc dramatic barierele pentru tehnologia pilelor de combustie.

Alianțe și investiții în industrie

Pe plan industrial, companiile își unesc forțele pentru a împărți costurile și a accelera dezvoltarea infrastructurii:

Consiliul Hidrogenului: Format în 2017 cu 13 companii fondatoare, acum include peste 140 de companii (energie, auto, chimie, finanțe) care susțin hidrogenul. Comandă analize (cu McKinsey) pentru a argumenta din punct de vedere economic și a fost esențial în promovarea narațiunii că hidrogenul poate asigura 20% din necesarul de decarbonizare cu investiții de trilioane de dolari până în 2050. CEO-ii acestui consiliu au fost vocali. De exemplu, CEO-ul Toyota (ca membru) subliniază regulat o strategie cu mai multe căi și a colaborat cu factorii de decizie din Japonia și din străinătate pentru a menține pilele de combustie pe agendă. Raportul Consiliului din 2025 „Închiderea decalajului de costuri” a identificat unde este nevoie de sprijin politic pentru ca hidrogenul curat să devină competitiv până în 2030 hydrogencouncil.com.
Alianța Globală pentru Mobilitate cu Hidrogen: Scrisoarea comună a 30 de CEO din Europa în 2025 a anunțat formarea unei Alianțe Globale pentru Mobilitate cu Hidrogen – practic, industria se unește pentru a promova soluții de transport cu hidrogen la scară largă hydrogen-central.com. Anexa scrisorii cu citate ale CEO-ilor pe care am văzut-o face parte din campania lor media pentru a crește gradul de conștientizare și a pune presiune pe guverne hydrogen-central.com. Această alianță include companii care acoperă întregul lanț valoric al hidrogenului – de la furnizori de gaze (Air Liquide, Linde), producători de vehicule (BMW, Hyundai, Toyota, Daimler, Volvo, Honda), producători de pile de combustie (Ballard, Bosch prin cellcentric, EKPO), furnizori de componente (Bosch, MAHLE, Hexagon pentru rezervoare) și utilizatori finali/operatori de flote. Vorbind cu o singură voce, ei urmăresc să se asigure că autoritățile de reglementare și investitorii aud un mesaj unitar: suntem pregătiți, avem nevoie de sprijin acum sau riscăm să rămânem în urmă (mai ales față de locuri precum China).
Parteneriate între producătorii auto: Dezvoltarea pilelor de combustie este costisitoare, așa că producătorii auto colaborează adesea. Toyota și BMW au avut un acord de partajare a tehnologiei (SUV-ul BMW iX5 Hydrogen, produs în serie limitată, folosește pile de combustie Toyota), Honda și GM au avut un joint venture (deși până în 2022 GM a trecut în principal la dezvoltare internă pentru aplicații non-auto și la furnizarea de tehnologie pentru Honda). Vedem fabrici comune de pile de combustie: de exemplu, Cellcentric (Daimler-Volvo) construiește o fabrică mare în Germania pentru pile de combustie pentru camioane până în 2025. Hyundai și Cummins au memorandumuri de înțelegere pentru a colabora la pile de combustie (Cummins colaborează și cu Tata în India). Aceste co-investiții distribuie costurile de cercetare-dezvoltare și aliniază standardele (de exemplu, folosind niveluri de presiune similare, interfețe de alimentare etc., astfel încât infrastructura să poată fi comună).
Consorții de infrastructură: În domeniul alimentării, grupuri de companii colaborează pentru a aborda problema „oul sau găina”. Un exemplu este H2 Mobility Deutschland – un consorțiu format din Air Liquide, Linde, Daimler, Total, Shell, BMW etc., care a construit primele 100 de stații de hidrogen din Germania cu finanțare comună. În California, California Fuel Cell Partnership (acum redenumit Hydrogen Fuel Cell Partnership) reunește producători auto, companii energetice și guvernul pentru a coordona lansarea stațiilor și introducerea vehiculelor. Europa a lansat H2Accelerate pentru camioane – include Daimler, Volvo, Iveco, OMV, Shell și alții, concentrându-se pe ceea ce este necesar pentru a pune zeci de mii de camioane cu hidrogen pe șosele în acest deceniu. Ei coordonează aspecte precum asigurarea că specificațiile stațiilor corespund nevoilor camioanelor (de exemplu, distribuitoare cu debit mare) și sincronizarea deschiderii stațiilor cu livrarea camioanelor către clienți.
Mișcări în industria energetică și chimică: Marile companii energetice investesc în aval: Shell nu doar construiește stații H₂, ci și colaborează pentru a implementa camioane (are o inițiativă cu Daimler pentru a pilota coridoare de transport cu hidrogen în Europa). TotalEnergies echipează în mod similar unele locații cu hidrogen și colaborează la proiecte de autobuze în Franța. Companiile petroliere văd potențialul de a reutiliza activele (rafinăriile pot produce hidrogen, benzinăriile devin hub-uri energetice cu H₂ etc.). Companiile de gaze industriale (Air Liquide, Linde) sunt jucători cheie – investesc în producția și distribuția de hidrogen (lichidificatoare, camioane-cisternă, conducte) și chiar direct în utilizarea finală (Air Liquide are o filială care operează stații publice de H₂ în unele țări). În Japonia, companii precum JXTG (Eneos) construiesc lanțuri de aprovizionare cu H₂ și lucrează la importul de combustibil (cum ar fi proiectul SPERA LOHC din Brunei). Chemours (producătorul membranei Nafion) și alte companii chimice își cresc producția de materiale pentru pile de combustie datorită cererii în creștere, uneori cu ajutor guvernamental (planul Franței a inclus sprijin pentru fabrici de electrolizoare și pile de combustie, de exemplu gigafabrica AFCP pentru sisteme de pile de combustie).
Tendințe de investiții și finanțare: Am menționat capitalul de risc corporativ. Notabil, venture capital și private equity au investit masiv în startup-uri din domeniul hidrogenului – producători de electrolizoare (ITM Power, Sunfire etc.), producători de pile de combustie (Plug Power a achiziționat firme mai mici pentru a integra tehnologia etc.) și companii din lanțul de aprovizionare cu hidrogen. Prima jumătate a anului 2025, în ciuda unei ușoare răciri a capitalului de risc în domeniul cleantech, a înregistrat un interes susținut pentru hidrogen – capitalul de risc corporativ din petrol și gaze a crescut de 3 ori globalventuring.com. În plus, fondurile naționale verzi susțin H₂: de exemplu, programul H₂Global al Germaniei folosește un mecanism de licitație susținut de guvern pentru a subvenționa importul de hidrogen/amoniac verde, ceea ce asigură indirect utilizatorii de aprovizionare. NEDO din Japonia finanțează multe proiecte de cercetare și dezvoltare timpurie și proiecte demonstrative (cum ar fi o navă cu pile de combustie și un proiect de utilaje de construcții cu pile de combustie).
Standardizare și certificări: La nivel internațional se depun eforturi pentru a standardiza ce se consideră „hidrogen verde” sau „cu emisii scăzute de carbon” (important pentru comerțul transfrontalier și pentru a asigura veridicitatea afirmațiilor de mediu). UE a publicat acte delegate în 2023 care definesc criteriile pentru „Combustibil regenerabil de origine nebiologică” (RFNBO) pentru hidrogen iea.org. De asemenea, se lucrează la scheme de Garanție de Origine. Pe partea tehnică, ISO și SAE actualizează standardele de calitate a combustibilului, standardele pentru rezervoare sub presiune (pentru rezervoare de 700 bar) etc., facilitând certificarea produselor pe diverse piețe. Această muncă adesea neapreciată este esențială – de exemplu, stabilirea unui protocol de alimentare permite vehiculelor de la diferite mărci să se alimenteze oriunde. Global Hydrogen Safety Code Council coordonează cele mai bune practici astfel încât țările să poată adopta reglementări de siguranță armonizate (astfel încât un proiect de stație dintr-o țară să respecte codul altei țări cu modificări minime).

Se poate aprecia câtă coordonare și bani sunt direcționați pentru a face ecosistemul hidrogenului/celulelor de combustie robust. Drept urmare, ceea ce vedem până în 2025 este că celulele de combustie nu mai sunt o tehnologie marginală dependentă de câțiva entuziaști; acestea au sprijinul marilor industrii și al guvernelor. Acest lucru ar trebui să asigure că obstacolele inițiale (precum infrastructura și costurile) sunt depășite progresiv.

Pentru a ilustra o viziune coerentă: politica, investițiile și colaborarea s-au reunit în mod vizibil la summitul climatic COP28 (decembrie 2023) unde hidrogenul a fost un subiect central. Mai multe țări au anunțat o agendă „Hydrogen Breakthrough” care vizează 50 mMt de H₂ curat la nivel global până în 2030 (acest lucru se aliniază cu termenele Hydrogen Council și IEA). Inițiative precum Mission Innovation Hydrogen Valley Platform conectează proiecte de hub-uri de hidrogen la nivel mondial pentru schimb de cunoștințe. Iar forumuri precum Clean Energy Ministerial au o secțiune dedicată Inițiativei pentru Hidrogen care monitorizează progresul.

Vedem și noi acorduri bilaterale: de exemplu, Germania a semnat parteneriate cu Namibia și Africa de Sud pentru a dezvolta hidrogen verde (cu scopul final de a importa), iar Japonia cu EAU și Australia. Acestea includ adesea proiecte pilot cu celule de combustie în țările partenere (Namibia ia în considerare hidrogenul pentru căi ferate și energie electrică, de exemplu, cu sprijin german). Europa are în vedere și importul de combustibili derivați din hidrogen pentru aviație și transport maritim ca parte a reglementărilor ReFuelEU – ceea ce ar putea crea indirect piețe pentru celulele de combustie staționare (de exemplu, utilizarea amoniacului în celule de combustie pentru energie în porturi).

În concluzie, sinergia dintre inițiativele de politică globală și dezvoltările din industrie creează un ciclu de consolidare reciprocă: politicile reduc riscul și stimulează investițiile private, realizările industriei îi fac pe factorii de decizie politică mai încrezători să stabilească obiective ambițioase. Deși persistă provocări (extinderea producției, asigurarea unui furnizor de combustibil accesibil, menținerea încrederii investitorilor în faza timpurie neprofitabilă), nivelul de angajament internațional este fără precedent. Celulele de combustie și hidrogenul au trecut de la a fi o soluție „poate, într-o zi” la o soluție „aici și acum” pe care țările o urmăresc competitiv. După cum a spus CEO-ul EKPO (un joint venture european), este vorba despre „acționarea acum pe întregul lanț valoric” hydrogen-central.com pentru a rămâne în față. Având acest lucru în vedere, trecem la provocările care necesită încă atenție și apoi la ceea ce ar putea aduce viitorul după 2025.

Provocări și bariere în adoptarea celulelor de combustie

În ciuda avântului și optimismului, industria celulelor de combustie se confruntă cu mai multe provocări semnificative care trebuie abordate pentru a atinge o adoptare pe scară largă. Multe dintre acestea sunt bine cunoscute și sunt ținta atât a inovației tehnologice, cât și a politicilor de sprijin, așa cum s-a discutat anterior. Aici rezumăm principalele bariere: dezvoltarea infrastructurii, costurile și economia, durabilitatea și fiabilitatea, producția de combustibil și alte provocări practice, împreună cu strategiile de depășire a acestora.

Infrastructura de hidrogen & Disponibilitatea combustibilului: Poate cel mai imediat blocaj este lipsa unei infrastructuri cuprinzătoare de alimentare cu hidrogen. Consumatorii sunt reticenți să cumpere FCEV-uri dacă nu pot alimenta ușor. În 2025, stațiile de hidrogen sunt concentrate în câteva regiuni (California, Japonia, Germania, Coreea de Sud, părți din China) și chiar și acolo numărul lor este limitat. Construirea stațiilor necesită investiții mari (1-2 milioane de dolari fiecare pentru o capacitate de 400 kg/zi) și, în fazele inițiale, sunt subutilizate. Această problemă de tipul „oul sau găina” este abordată prin granturi guvernamentale (de exemplu, UE și California cofinanțează noi stații) și prin gruparea implementărilor inițiale. Totuși, ritmul trebuie accelerat. După cum a remarcat o analiză, „numărul limitat de stații de alimentare cu hidrogen care duce la achiziții reduse de FCEV reprezintă o barieră pentru creșterea pieței” globenewswire.com. Mai mult, transportul hidrogenului către stații (camioane sau conducte) și stocarea acestuia (rezervoare la presiune înaltă sau criogenice) adaugă complexitate și costuri. Soluții potențiale: utilizarea unor stații „hub” mai mari care deservesc flote (de exemplu, depouri dedicate pentru camioane/autobuze) pentru a crește rapid gradul de utilizare, implementarea unor unități mobile de alimentare pentru acoperire temporară și valorificarea infrastructurii existente (cum ar fi conversia unor conducte de gaze naturale pentru utilizarea cu hidrogen, acolo unde este posibil). Un alt aspect este standardizarea: asigurarea faptului că protocoalele de alimentare și standardele pentru duze sunt uniforme, astfel încât orice vehicul să poată folosi orice stație. Această provocare a fost în mare parte rezolvată tehnic (cu SAE J2601 etc.), dar fiabilitatea operațională trebuie să fie ridicată – utilizatorii timpurii s-au confruntat ocazional cu întreruperi ale stațiilor sau timpi de așteptare, ceea ce poate afecta percepția. Scrisoarea CEO-ilor din Europa a cerut în mod specific „sprijin politic țintit pentru a debloca investițiile și a scala implementarea vehiculelor și infrastructurii pe hidrogen”, ceea ce înseamnă că doresc ca guvernele să ajute la reducerea riscurilor construirii stațiilor înainte de apariția cererii de masă hydrogeneurope.eu. Asigurarea disponibilității hidrogenului „verde” este o altă fațetă; stațiile actuale distribuie adesea hidrogen obținut prin reformarea gazului natural. Pentru a menține beneficiile de mediu și, în cele din urmă, pentru a respecta reglementările climatice (cum ar fi cerința Californiei de creștere a conținutului de hidrogen regenerabil la stații), mai mult hidrogen regenerabil trebuie să alimenteze rețeaua – ceea ce înseamnă construirea de electrolizoare și aprovizionarea cu biogaz, procese care trebuie să aibă loc în paralel. Inițiative precum hub-urile H₂ din SUA și Banca de Hidrogen a UE vizează acest lucru.
Costuri ridicate – Costul vehiculului și al sistemului: Deși costurile scad, sistemele cu celule de combustibil și rezervoarele de hidrogen rămân scumpe, menținând prețurile vehiculelor la un nivel ridicat. Pentru vehiculele grele, costul total de deținere încă favorizează motorina în absența stimulentelor. „Costuri inițiale ridicate” ale fabricării celulelor de combustibil sunt menționate ca o barieră majoră în rapoartele din industrie globenewswire.com. Autobuzele, camioanele și trenurile cu celule de combustibil au în prezent adaosuri de preț de sute de mii de dolari. Depășirea acestei situații înseamnă continuarea extinderii producției și atingerea producției de volum (ceea ce necesită încrederea că vor exista cumpărători – din nou, importanța mandatelor/stimulentelor). Industria abordează problema costurilor în câteva moduri: proiectarea unor sisteme mai simple cu mai puține piese (de exemplu, module integrate de stack care reduc numărul de furtunuri și conexiuni), utilizarea unor materiale mai ieftine (noi materiale pentru membrane și plăci bipolare) și trecerea la metode de producție în masă (automatizare, fabrici mari). Am văzut linii de producție auto pentru celule de combustibil (fabrica dedicată FC a Toyota din Japonia, fabricile planificate de H2 Mobility în China), iar acestea ar trebui să aducă economii de scară până la sfârșitul anilor 2020. Companiile din domeniul celulelor de combustibil au redus, de asemenea, liniile de produse mai puțin promițătoare pentru a concentra resursele; de exemplu, Ballard a inițiat în 2023 o „aliniere strategică” pentru a prioritiza produsele cu cea mai mare tracțiune (celule de combustibil pentru autobuze/camioane) și a reduce costurile în alte domenii ballard.com. Pentru sistemele staționare, costul per kW este încă ridicat (de exemplu, un CHP de 5 kW pentru locuințe poate costa peste 15.000 USD, o centrală de 1 MW >3 milioane USD). Producția de volum și proiectarea modulară (stivuirea mai multor unități identice) reprezintă calea de reducere a costurilor aici, iar într-adevăr, celulele de combustibil staționare au înregistrat o scădere a costului per kW cu aproximativ 60% în ultimul deceniu, dar este nevoie de o altă scădere similară pentru a putea concura pe scară largă. Continuarea cercetării și dezvoltării este, de asemenea, crucială pentru a ajunge la următoarele descoperiri (cum ar fi catalizatorii fără platină, care ar putea reduce drastic costurile stack-ului dacă se obține durabilitate).
Costul combustibilului pe bază de hidrogen & lanțul de aprovizionare: Prețul hidrogenului la pompă sau la poarta fabricii poate determina viabilitatea economică. În prezent, hidrogenul este adesea mai scump decât combustibilii convenționali raportat la energie, în special hidrogenul verde. Dr. Sunita Satyapal a subliniat că „costul rămâne una dintre cele mai mari provocări” și efortul SUA de a ajunge la hidrogen de 1$/kg innovationnewsnetwork.com. Ținta este ambițioasă, dar chiar și atingerea pragului de 2-3$/kg va necesita scalarea electrolizoarelor, extinderea energiei regenerabile și, posibil, captarea carbonului pentru hidrogenul albastru. Provocările aici includ: scalarea materiilor prime pentru electrolizoare (cum ar fi iridiul pentru electrolizoarele PEM, deși se dezvoltă alternative), construirea unei cantități suficiente de energie regenerabilă dedicată producției de H₂ și dezvoltarea stocării/transportului (de exemplu, caverne saline pentru stocarea în vrac a H₂ pentru a compensa producția sezonieră). Infrastructura pentru transportul cu camionul sau prin conducte a hidrogenului este la început. Există și provocări de reglementare: în unele locuri, nu este clar cum vor fi reglementate conductele de hidrogen sau cum se pot autoriza rapid facilități mari de producție de H₂. În Europa, întârzierile în clarificarea definițiilor pentru hidrogenul regenerabil au încetinit unele proiecte iea.org. Industria dorește să vadă „claritate privind certificarea și reglementarea”, după cum a menționat și IEA, deoarece incertitudinea poate împiedica deciziile de investiții iea.org. Pentru a atenua problemele legate de costul combustibilului pe termen scurt, unele proiecte demonstrative se bazează pe hidrogenul secundar rezultat din procese industriale sau pe gaz reformat, care pot fi mai ieftine, dar nu cu emisii scăzute de carbon. Tranziția către hidrogenul verde va fi o provocare dacă H₂ verde rămâne scump – de aceea, principalele stimulente guvernamentale se concentrează acum pe credite de producție pentru a acoperi artificial diferența până când scara va reduce natural costul. În plus, stabilirea unui comerț global cu hidrogen (cum ar fi transportul amoniacului sau hidrogenului lichid) va fi importantă pentru regiunile care nu pot produce suficient local; acest lucru introduce provocări legate de construirea terminalelor de import/export și a navelor. Dar mai multe proiecte (Australia<->Japonia, Orientul Mijlociu<->Europa) sunt în desfășurare pentru a testa aceste rute.
Durabilitate și fiabilitate: Celulele de combustibil trebuie să egaleze sau să depășească durabilitatea tehnologiilor existente pentru a convinge cu adevărat clienții. Asta înseamnă ca celulele de combustibil pentru mașini să reziste ideal peste 150.000 de mile cu degradare minimă, cele pentru camioane poate peste 30.000 de ore, iar cele staționare peste 80.000 de ore (aproape 10 ani) de funcționare continuă. Încă nu am ajuns complet acolo pe toate planurile. Valorile actuale tipice: stack-urile PEM pentru vehicule ușoare au demonstrat ~5.000-8.000 de ore cu <10% degradare, ceea ce înseamnă cam 150.000-240.000 de mile la o mașină – de fapt atingând ținta pentru mulți producători auto, deși în climate foarte calde sau reci durata de viață poate scădea. Pentru heavy-duty încă se fac progrese; unele celule de combustibil pentru autobuze de transport public au rezistat peste 25.000 de ore în teste, dar atingerea constantă a 35.000 de ore este următorul pas sustainable-bus.com. Pentru staționare, PAFC și MCFC necesită adesea revizii la 5 ani din cauza problemelor cu catalizatorul și electrolitul; SOFC se pot degrada din cauza ciclurilor termice sau a contaminanților. Îmbunătățirea longevității este esențială pentru reducerea costului pe ciclul de viață (dacă un stack de celulă de combustibil trebuie înlocuit prea des, se pierde avantajul economic sau întreținerea devine o problemă). După cum s-a menționat, companiile și consorțiile DOE au făcut progrese la catalizatori și materiale pentru a prelungi durata de viață (cum ar fi catalizatori mai robuști care pot suporta porniri-opriri fără sinterizare, acoperiri pentru prevenirea coroziunii etc.). Dar rămâne o provocare, mai ales când se forțează limitele de performanță (există adesea un compromis între densitatea de putere și longevitate din cauza condițiilor mai solicitante pentru materiale). Calitatea combustibilului (asigurarea absenței sulfului, CO peste toleranță) este de asemenea crucială pentru durabilitate; de aceea, construirea unei aprovizionări fiabile cu hidrogen de puritate constantă (grad ISO 14687) este necesară – contaminarea la o stație care otrăvește celulele de combustibil ar putea cauza defecțiuni multiple ale vehiculelor, un scenariu de coșmar ce trebuie evitat. Prin urmare, este nevoie de control strict al calității și senzori pe tot lanțul de aprovizionare.
Percepția publică și siguranța: Hidrogenul trebuie să depășească îngrijorările publicului legate de siguranță („sindromul Hindenburg”) și de necunoscut. Deși studiile arată că sistemele H₂ proiectate corect pot fi la fel de sigure sau chiar mai sigure decât benzina (hidrogenul se dispersează rapid, iar noile rezervoare sunt incredibil de rezistente), orice accident mediatizat ar putea afecta industria. Astfel, siguranța este o provocare în practică: sunt necesare standarde riguroase, instruirea echipelor de intervenție și comunicare transparentă. În 2019, o explozie la o stație de hidrogen din Norvegia (din cauza unei scurgeri și a unei defecțiuni de echipament) a dus la o pauză temporară în vânzările de mașini cu celule de combustibil și la un oarecare scepticism public. Industria a răspuns prin îmbunătățirea proiectării stațiilor și a protocoalelor de siguranță. Este esențial să se mențină un istoric excelent de siguranță pentru a nu pierde sprijinul public și politic. Este nevoie și de educație publică: mulți consumatori încă nu știu ce este o mașină cu celulă de combustibil sau o confundă cu „arderea hidrogenului”. Campanii de informare ale unor grupuri precum Fuel Cell & Hydrogen Energy Association (FCHEA) în SUA sau Hydrogen Europe în UE încearcă să crească gradul de conștientizare. De asemenea, asigurarea unei experiențe pozitive pentru primii utilizatori (fără lipsă de combustibil, întreținere ușoară etc.) va ajuta la promovarea din vorbă în vorbă.
Concurență și semnale incerte din piață: Celulele de combustie nu progresează într-un vid – ele se confruntă cu concurență din partea electrificării pe bază de baterii și a altor tehnologii. Unii experți susțin că bateriile se vor îmbunătăți suficient pentru a acoperi chiar și camioanele grele sau că e-combustibilii sintetici ar putea alimenta aviația și transportul maritim, lăsând un rol mai mic pentru celulele de combustie. De exemplu, un studiu din 2023 realizat de unele grupuri de mediu a susținut că hidrogenul în autoturisme este ineficient comparativ cu electrificarea directă, iar unele orașe precum Zürich au decis să se concentreze doar pe autobuzele cu baterii, nu pe cele cu hidrogen, invocând costul și eficiența. CleanTechnica publică adesea critici precum „Autobuzele cu hidrogen îi afectează pe cei pe care ar trebui să-i ajute”, argumentând că costurile ridicate ar putea reduce serviciile de transport public orrick.com. Astfel de narațiuni pot influența politicile – de exemplu, dacă un guvern crede că bateriile vor rezolva problema, ar putea reduce finanțarea pentru hidrogen (unii indicând faptul că documentul climatic al UE pentru 2040 a omis hidrogenul ca un semn al schimbării de focus, ceea ce a alarmat industria fuelcellsworks.com). Așadar, o provocare este demonstrarea (prin date și rezultate ale proiectelor pilot) a situațiilor în care celulele de combustie sunt cea mai bună opțiune. Industria se concentrează pe aplicații grele și pe distanțe lungi pentru a se diferenția clar de BEV-uri, iar într-adevăr mulți factori de decizie și chiar ONG-uri tradițional sceptice recunosc acum necesitatea hidrogenului în aceste nișe. Totuși, dacă tehnologia bateriilor ar avansa neașteptat (de exemplu, densitate energetică mult mai mare sau încărcare ultra-rapidă care să rezolve problemele transportului pe distanțe lungi), potențialul de piață al celulelor de combustie s-ar putea reduce. Pentru a atenua incertitudinea pieței, companii precum Ballard s-au diversificat în mai multe aplicații (autobuz, feroviar, marin) pentru a se asigura că, dacă una stagnează, alta poate compensa. O altă incertitudine o reprezintă prețurile la energie: dacă electricitatea regenerabilă devine extrem de ieftină și abundentă, acest lucru favorizează hidrogenul (materie primă ieftină pentru electroliză); dacă, în schimb, combustibilii fosili rămân ieftini și prețurile la carbon rămân scăzute, stimulentul pentru hidrogen este mai mic. De aceea, politicile climatice pe termen lung (precum prețul carbonului sau mandatele) sunt cruciale pentru a susține argumentul de business al celulelor de combustie ca instrument de decarbonizare.
Scalarea producției și a lanțului de aprovizionare: Îndeplinirea obiectivelor ambițioase de implementare va necesita extinderea producției de pile de combustie, rezervoare de hidrogen, electrolizoare etc., într-un ritm care ar putea fi limitat de lanțurile de aprovizionare. De exemplu, producția globală actuală de fibră de carbon ar putea deveni un blocaj dacă vor fi necesare milioane de rezervoare de hidrogen. Industria pilelor de combustie va concura cu alte sectoare (eolian, solar, baterii) pentru unele materii prime și capacitate de producție. Instruirea forței de muncă nu este nici ea trivială – sunt necesari tehnicieni calificați pentru asamblarea stivelor, mentenanța stațiilor etc. Guvernele au început să investească în programe de formare (DOE menționează dezvoltarea forței de muncă ca parte a agendei sale innovationnewsnetwork.com). Localizarea lanțurilor de aprovizionare este o tendință (UE și SUA doresc producție internă pentru a crea locuri de muncă și a asigura aprovizionarea). Aceasta reprezintă atât o provocare, cât și o oportunitate: noile fabrici necesită bani și timp pentru a fi construite, dar odată funcționale, vor reduce costurile și dependența de importuri.
Continuitatea și sprijinul politic: Deși politicile sunt în mare parte favorabile acum, există întotdeauna riscul unor schimbări politice. Subvențiile ar putea expira prea devreme sau reglementările s-ar putea schimba dacă, de exemplu, o altă administrație ar acorda o prioritate mai mică hidrogenului. Industria depinde într-o oarecare măsură de sprijinul susținut în acest deceniu pentru a atinge autosuficiența. Asigurarea unui sprijin bipartizan sau larg, prin evidențierea locurilor de muncă și a beneficiilor economice, poate ajuta (de aici accentul pe crearea a 500.000 de locuri de muncă prin hidrogen în UE până în 2030 hydrogen-central.com și revitalizarea industriilor). Un alt aspect este simplificarea procesului de autorizare – proiectele mari de infrastructură pot fi încetinite de birocrație, astfel că unele guverne (precum Germania) lucrează la procese de aprobare mai rapide pentru proiectele cu hidrogen, ceea ce, dacă nu se realizează, ar putea constitui o barieră.

În ciuda acestor provocări, niciuna nu pare de netrecut având în vedere eforturile concertate aflate în desfășurare. După cum a menționat Dr. Sunita Satyapal, dincolo de cost, „o provocare cheie constă în asigurarea cererii pentru hidrogen. Este esențial nu doar să creștem producția, ci și să stimulăm cererea pe piață în diverse sectoare… trebuie să scalăm pentru a atinge viabilitatea comercială.” innovationnewsnetwork.com Această problemă de tip „oul sau găina” a ofertei și cererii se află, într-adevăr, în centrul multor provocări. Abordarea adoptată (hub-uri, flote, extindere coordonată a vehiculelor și stațiilor) urmărește să spargă acest blocaj.

Este instructiv să observăm că provocări similare au existat pentru vehiculele electrice cu baterii în urmă cu un deceniu – costuri ridicate, puține stații de încărcare, anxietate legată de autonomie – și, prin eforturi susținute, acestea sunt treptat depășite. Pilele de combustie sunt poate cu 5-10 ani în urma bateriilor ca maturitate, dar cu o urgență climatică și mai mare acum și învățând din implementarea vehiculelor electrice, speranța este că aceste obstacole pot fi depășite mai rapid.

În rezumat, principalele provocări pentru pilele de combustie sunt infrastructura, costul, durabilitatea, producția de combustibil și percepția/competiția. Fiecare este abordată printr-o combinație de cercetare și dezvoltare tehnologică, stimulente de politici și strategii industriale. Secțiunea următoare va analiza modul în care aceste eforturi ar putea evolua în viitor și care este perspectiva pentru pilele de combustie.

Perspective de viitor

Viitorul pentru pilele de combustie este din ce în ce mai promițător pe măsură ce privim spre 2030 și mai departe, deși se va desfășura diferit în funcție de sector. Presupunând că tendințele actuale de îmbunătățire tehnologică, sprijin politic și adoptare pe piață continuă, ne putem aștepta ca pilele de combustie să treacă de la faza actuală de adopție timpurie la o fază de piață de masă în următorul deceniu. Iată o perspectivă asupra a ceea ce putem aștepta:

Scalare și adoptare pe scară largă până în 2030: Până în 2030, pilele de combustie ar putea deveni o prezență obișnuită în anumite segmente. Mulți experți prevăd transportul greu ca domeniul de lansare: mii de camioane cu pile de combustie cu hidrogen pe autostrăzile din Europa, America de Nord și China, susținute de coridoare dedicate de hidrogen. Marile companii de logistică și operatorii de flote deja testează și probabil vor extinde utilizarea camioanelor pe hidrogen pe măsură ce vehiculele devin disponibile. De exemplu, consorțiul H2Accelerate prevede că FCEV-urile grele vor ajunge la paritate de cost cu motorina în anii 2030, cu volume suficiente hydrogen-central.com. Am putea vedea camioanele cu pile de combustie dominând vânzările noi pentru transportul pe distanțe lungi până la sfârșitul anilor 2030, dacă tehnologia își respectă promisiunile – completând camioanele electrice cu baterii, care vor prelua rutele scurte și regionale. Autobuzele cu pile de combustie ar putea, de asemenea, să devină o componentă de bază a flotelor urbane, în special pentru rutele mai lungi și în climatele reci unde bateriile își pierd din autonomie. Ținta Europei de 1.200 de autobuze până în 2025 este doar un început; cu finanțare și scăderea costurilor, acest număr ar putea crește ușor la peste 5.000 până în 2030 în Europa, și la fel de multe în Asia (China și Coreea vizând fiecare mii de unități). Trenurile cu pile de combustie probabil se vor răspândi pe liniile neelectrificate din Europa (Germania, Franța, Italia au anunțat toate extinderi) și, potențial, în America de Nord (pentru trenuri de navetiști sau rute industriale), având în vedere succesele din Europa. Alstom și alții au mai multe comenzi, iar până în 2030 trenurile cu hidrogen ar putea deveni o linie de produse matură, extinzându-se dincolo de o noutate.
Extinderea celulelor de combustie staționare: În producția de energie electrică, celulele de combustie sunt pe cale să își creeze o nișă semnificativă. Ne putem aștepta ca tot mai multe centre de date să adopte celule de combustie ca sursă de rezervă sau chiar principală de energie, pe măsură ce companii precum Microsoft, Google urmăresc obiective de energie curată 24/7. Succesul Microsoft cu celulele de combustie de 3MW carboncredits.com sugerează că până în 2030 generatoarele diesel din centrele de date ar putea începe să fie înlocuite în masă cu sisteme pe bază de celule de combustie, mai ales dacă costurile carbonului sau preocupările legate de fiabilitate (din cauza vremii extreme etc.) fac ca dieselul să fie mai puțin atractiv. Utilitățile ar putea instala parcuri mari de celule de combustie pentru generare distribuită – Coreea de Sud are deja centrale de 20-80 MW și plănuiește altele. Alte țări cu rețele electrice limitate (de exemplu, Japonia, părți din Europa) ar putea folosi celulele de combustie pentru a asigura generare locală și a îmbunătăți reziliența. Celulele de combustie micro-CHP pentru locuințe ar putea rămâne în principal un fenomen Japonia/Coreea, cu excepția cazului în care costurile scad dramatic sau utilitățile de gaze naturale din Europa se reprofiliează pe hidrogen și promovează boilerele cu celule de combustie. Totuși, conceptul de celule de combustie reversibile (energie <-> stocare hidrogen) ar putea deveni un activ important pentru rețelele cu penetrare foarte mare a surselor regenerabile, acționând practic ca stocare de energie pe termen lung. Până în 2035, unii analiști prevăd sute de megawați de astfel de sisteme care să echilibreze energia solară/eoliană sezonieră în locuri precum California sau Germania.
Economia hidrogenului verde: Succesul celulelor de combustie este legat de ascensiunea hidrogenului verde. Încurajator, toate semnele indică o extindere masivă a producției de hidrogen verde. IEA preconizează o creștere de 5 ori până în 2030 a hidrogenului cu emisii scăzute de carbon dacă proiectele anunțate se realizează iea.org. Cu IRA și stimulente similare, am putea asista la atingerea de către hidrogenul verde a mult râvnitului prag de 1$/kg la începutul anilor 2030 (în regiunile bogate în surse regenerabile), sau cel puțin 2$/kg în majoritatea locurilor, ceea ce ar face ca operarea celulelor de combustie să fie extrem de competitivă din punct de vedere al costului combustibilului. Această abundență de hidrogen verde ieftin nu ar alimenta doar vehiculele și centralele electrice, ci ar deschide și noi piețe pentru celulele de combustie – de exemplu, celule de combustie pe nave de marfă folosind amoniac crăpat la bord, sau energie pe bază de celule de combustie pentru sate izolate care funcționează în prezent pe motorină (deoarece H₂ verde ar putea fi transportat sau produs local cu ajutorul energiei solare). Dacă hidrogenul devine o marfă tranzacționată precum GNL, chiar și țările fără surse regenerabile l-ar putea importa și folosi celule de combustie pentru a genera energie curată.
Descoperiri Tehnice: Cercetarea și dezvoltarea continuă ar putea aduce unele schimbări majore. De exemplu, dacă catalizatorii din metale neprețioase ajung la paritate de performanță, constrângerile de aprovizionare cu platină și costurile devin irelevante – costurile stivei de celule de combustibil ar putea scădea drastic, iar nicio țară nu ar controla resursele (platina este concentrată în Africa de Sud și Rusia, deci reducerea acestei nevoi are și un beneficiu geopolitic). Eficiența celulelor de combustibil cu oxid solid s-ar putea îmbunătăți și mai mult, iar SOFC-urile la temperatură joasă ar putea deveni viabile, făcând legătura între PEM și SOFC pentru anumite utilizări. Pe frontul stocării hidrogenului, progresele (poate în stocarea în stare solidă sau în fibra de carbon mai ieftină) ar putea face stocarea H₂ mai ușoară și mai densă, extinzând autonomia FCEV sau permițând aplicații cu formă mai mică. Există și potențialul apariției unor noi tipuri de celule de combustibil – de exemplu, celule de combustibil ceramice protonice care funcționează la temperaturi medii și combină unele avantaje ale PEM și SOFC – ceea ce ar putea extinde cazurile de utilizare.
Convergența cu Energie Regenerabilă și Baterii: Mai degrabă decât să concureze, celulele de combustibil, bateriile și sursele regenerabile vor lucra probabil împreună în multe sisteme. De exemplu, o rețea viitoare cu emisii zero ar putea folosi solar/eolian (intermitent), stocare în baterii (pe termen scurt) și generatoare cu celule de combustibil alimentate cu hidrogen sau amoniac stocat (pe termen lung, pentru vârfuri de consum). În vehicule, fiecare vehicul cu celulă de combustibil va avea totuși o baterie (hibrid) pentru a capta energia de frânare regenerativă și a crește puterea. Am putea vedea și FCEV-uri plug-in: vehicule care funcționează în principal pe hidrogen, dar care se pot încărca și de la rețea, ca un hibrid plug-in. Acest lucru ar putea oferi flexibilitate operațională și ar putea reduce necesarul de combustibil – unele concepte de mașini au fost deja prezentate cu această capacitate.
Perspective de Piață și Volum: Până la mijlocul anilor 2030, lumea ar putea avea milioane de vehicule cu celule de combustibil pe șosele dacă condițiile favorabile persistă. Pentru perspectivă, previziunile variază: cele optimiste spun 10 milioane FCEV până în 2030 la nivel global (mai ales în China, Japonia, Coreea), cele mai conservatoare spun poate 1-2 milioane. Vehiculele grele vor reprezenta o parte importantă – zeci de mii de camioane și autobuze vândute anual până la sfârșitul anilor 2020. Veniturile industriei celulelor de combustibil ar putea ajunge la zeci de miliarde anual, cu multe companii profitabile până atunci. Regiuni precum Europa își propun să creeze campioni locali care să rivalizeze cu Ballard sau Plug, ceea ce s-ar putea întâmpla (Bosch ar putea deveni un jucător important cu propria producție de celule de combustibil, de exemplu). De asemenea, pot apărea jucători complet noi – de exemplu, în China, REFIRE și Weichai au devenit mari producători de sisteme cu celule de combustibil în doar câțiva ani datorită sprijinului guvernamental și ar putea deveni curând competitori globali.
Politici și Obiective Climatice: Celulele de combustibil sunt instrumentale pentru multe foi de parcurs net-zero pentru 2050. Dacă ne uităm spre 2050: într-un scenariu net-zero, hidrogenul și celulele de combustibil ar putea furniza 10-15% din energia finală mondială commercial.allianz.com, alimentând o mare parte din transportul greu, transportul maritim (posibil prin celule de combustibil cu amoniac sau combustie), aviația (poate prin combustie cu hidrogen pentru avioane mari, dar celule de combustibil pentru aeronave regionale) și o parte din generarea de electricitate. Până atunci, celulele de combustibil ar putea fi la fel de omniprezente cum au fost cândva motoarele cu combustie – găsite în orice, de la aparate electrocasnice (precum generatoare cu celule de combustibil în subsoluri sau APUs în locuințe) până la centrale electrice masive. De asemenea, ar putea deveni destul de invizibile pentru experiența utilizatorului – de exemplu, un consumator ar putea călători cu un tren sau autobuz alimentat cu hidrogen și nici măcar să nu-și dea seama că este o celulă de combustibil și nu electric din rețea sau pe baterie, deoarece experiența (lină, silențioasă) este similară sau mai bună. Narațiunea s-ar putea schimba: în loc de „celulă de combustibil vs baterie”, ar putea fi pur și simplu că vehiculele electrice vin în două variante (pe baterie sau pe celulă de combustibil) în funcție de nevoile de autonomie, ambele sub umbrela propulsiei electrice.
Perspective ale Experților: Liderii din industrie rămân optimiști, dar realiști. De exemplu, Tom Linebarger (Președinte Executiv Cummins) a spus în 2024: „Credem că celulele de combustibil cu hidrogen vor juca un rol critic, mai ales în aplicațiile grele, dar succesul va depinde de reducerea costurilor și dezvoltarea infrastructurii de hidrogen – ambele având loc acum.” Mulți împărtășesc această viziune: celulele de combustibil nu vor înlocui bateriile sau motoarele cu ardere internă peste tot, dar vor acoperi segmente critice și vor funcționa alături de alte soluții. Oameni de știință precum Prof. Yoshino (inventatorul bateriei litiu) au spus chiar că hidrogenul și bateriile trebuie să coexiste pentru a înlocui complet petrolul. Între timp, voci de precauție precum Elon Musk (care a numit faimos celulele de combustibil „fool cells”) sunt din ce în ce mai izolate, chiar și Tesla explorând utilizarea hidrogenului pentru producția de oțel în fabricile sale.

Ne putem aștepta la o anumită consolidare în industrie pe măsură ce aceasta se maturizează: nu toate startup-urile actuale de celule de combustibil vor supraviețui – cele care au tracțiune reală vor fi cumpărate sau vor depăși concurența. De exemplu, în 2025, am văzut Honeywell cumpărând divizia JM ts2.tech – probabil vor urma și alte tranzacții, pe măsură ce marile companii achiziționează capabilități. Acest lucru ar putea accelera dezvoltarea, aducând tehnologia celulelor de combustibil sub umbrela giganților din producție cu resurse vaste.

Adoptarea de către consumatori: Pentru ca FCEV-urile destinate consumatorilor să aibă cu adevărat succes, alimentarea cu hidrogen trebuie să fie aproape la fel de convenabilă ca cea cu benzină. Până în 2030, regiuni precum California, Germania, Japonia ar putea ajunge la acest nivel – cu sute de stații astfel încât un șofer de FCEV să nu fie nevoit să-și planifice traseul. Dacă acest lucru se întâmplă, recomandările proprietarilor (care se bucură de realimentări rapide și autonomie mare) pot stimula și alți cumpărători, în special pe cei care nu sunt mulțumiți de viteza actuală de încărcare sau de autonomia EV-urilor pentru nevoile lor. De asemenea, mai multe modele de vehicule vor ajuta – în prezent opțiunile sunt limitate (doar câteva modele de mașini, deși urmează mai multe, cum ar fi generația următoare de la Hyundai și poate modele din China sau un Lexus cu celulă de combustie). Dacă până la sfârșitul anilor 2020 mărcile de masă vor avea un SUV sau pickup cu celulă de combustie în ofertă, acest lucru va schimba regulile jocului. Există zvonuri că Toyota ar putea introduce celule de combustie în SUV-uri și pickup-uri mai mari, ceea ce ar putea populariza tehnologia în rândul unui alt segment de public decât cumpărătorii Mirai preocupați de mediu.
Echitate globală: Pe măsură ce tehnologia celulelor de combustie se maturizează, ea poate fi transferată și folosită în țările în curs de dezvoltare, nu doar în cele bogate. Mai ales pentru alimentarea zonelor izolate sau pentru transport public curat în orașele poluate din India, Africa, America Latină. Costurile trebuie să scadă mai întâi, dar până în 2035 am putea vedea, de exemplu, autobuze cu hidrogen în orașe africane, alimentate cu hidrogen verde produs local din abundența de energie solară. Dacă finanțarea internațională sprijină acest lucru, celulele de combustie pot sări peste tehnologiile vechi și poluante din acele locuri.

În concluzie, perspectivele pentru celulele de combustie sunt de integrare tot mai mare în peisajul energiei curate. Există un optimism prudent, susținut de progrese concrete, că celulele de combustie vor depăși provocările actuale și își vor găsi locul meritat. După cum a spus Oliver Zipse (BMW), hidrogenul nu este doar despre climă, ci și despre „reziliență și suveranitate industrială” hydrogen-central.com – ceea ce înseamnă că țările și companiile văd o valoare strategică în adoptarea tehnologiei cu celule de combustie și hidrogen (reducerea dependenței de petrol, crearea de industrii). Această motivație strategică asigură un angajament pe termen lung.

Deși nimeni nu poate prezice viitorul cu certitudine, este relevant faptul că practic fiecare economie majoră și producător auto are acum un plan pentru hidrogen/celule de combustie – lucru care nu era valabil acum un deceniu. Piesele se așază la locul lor: tehnologia se îmbunătățește, piețele se formează, politicile se aliniază, investițiile curg. Dacă anii 2010 au fost deceniul descoperirilor la baterii și al adopției timpurii, finalul anilor 2020 și anii 2030 ar putea fi perioada în care hidrogenul și celulele de combustie vor cunoaște o adevărată expansiune. Rezultatul ar putea fi o lume în 2050 în care sectoarele transporturilor și energiei sunt în mare parte fără emisii, datorită tehnologiei cu celule de combustie omniprezente, care își face treaba discret – în mașini, camioane, locuințe și centrale electrice – împlinind promisiunea veche de decenii a unei economii a hidrogenului.

Ca un gând final, merită să ne amintim cuvintele unui executiv Toyota, Thierry de Barros Conti, care la un seminar din 2025 a îndemnat la răbdare și perseverență: „Acesta nu a fost un drum ușor, dar este drumul corect.” pressroom.toyota.com Drumul celulelor de combustibil a avut cotituri și întorsături, dar cu eforturi continue, ne conduce spre un viitor mai curat și mai sustenabil, alimentat cu hidrogen.

Surse

Fortin, P. (2025). Cercetare SINTEF privind reducerea platinei în celulele de combustibil – Norwegian SciTech News norwegianscitechnews.com
Satyapal, S. (2025). Interviu despre realizările și provocările programului de hidrogen din SUA – Innovation News Network innovationnewsnetwork.com
Globe Newswire. (2025). Tendințe pe piața vehiculelor electrice cu celule de combustibil 2025 – Precedence Research globenewswire.com
Sustainable Bus. (2025). Implementarea și tendințele autobuzelor cu celule de combustibil în Europa sustainable-bus.com
Airbus Press Release. (2025). Parteneriatul Airbus și MTU pentru aviația cu celule de combustibil, citate de experți airbus.com
Hydrogen Central. (2025). Citate ale CEO-ului Global Hydrogen Mobility Alliance (Air Liquide, BMW, Daimler, etc.) hydrogen-central.com
NYSERDA Press Release. (2025). New York finanțează proiecte cu celule de combustibil pe bază de hidrogen, citate oficiale nyserda.ny.gov
IEA. (2024). Constatări și aspecte de politică din Global Hydrogen Review iea.org
H2 View. (2025). Revizuirea pieței hidrogenului la mijlocul anului 2025 (realismul investitorilor, știri Nikola) h2-view.com
Ballard Power. (2025). Anunțuri corporative (comenzi de autobuze, focus strategic) money.tmx.com, cantechletter.com