Une pile à combustible comporte deux électrodes séparées par l'électrolyte (isolant électronique) qui peut être soit liquide, soit solide au travers duquel s'effectue l'échange ionique.  Nous nous intéresserons seulement aux piles basses températures adaptées au fonctionnement discontinu d'une automobile.

 Les piles alcalines, AFC

Les piles AFC ont été utilisées intensivement dans la technologie spatiale (piles Apollo) et les applications militaires (sous-marins et véhicules armés), mais nécessite de l'hydrogène pur sous risque de détérioration de celles-ci, aussi cela la rend incompatible avec le méthanol.

Les piles à membrane polymère, PEMFC

Ce sont les piles actuellement les plus médiatisées en raison de leur application comme pile embarquée dans les véhicules tels le van Mercedes Necar II, (Daimler-Benz sous licence Ballard, 50 kW) roulant jusqu'à 110 km/h avec une autonomie de 250 km et dernièrement Necar V (Mercedes classe A, 70 kW) avec une autonomie de 600 km.

Ces piles sont plus tolérantes au CO₂. Il est possible d'utiliser de l'hydrogène ou du combustible préalablement réformé. Cependant ce type de pile (outre le catalyseur platine, ~ 0,15-4 mg/cm²) possède une membrane généralement onéreuse (type Nafion, 2 à 3000 FF/m²). De nombreux problèmes d'évacuation d'eau viennent aussi pénaliser son fonctionnement qui permet de délivrer 200 à 350 mW/cm².

Deux constructeurs proposent des modules, le canadien Ballard et l'italien De Nora. Benz, Ford, Chrysler et Alstom avec des modules d'une puissance de 50 à 205 kW utilisent des piles canadiennes. Renault, Peugeot-Citroën, Nissan et Toyota (5 kW) ont débuté récemment avec des piles italiennes.

Le coût actuel est de 1100 Euros par KW il faudra qu'il tombe à 50 Euros par Kw pour que le marché décolle.

A noter, Il existe des piles à électrolyte polymère qui peuvent utiliser directement du méthanol comme combustible. Dans ce cas elles sont dites Pile directe à méthanol (DMFC, Direct Méthanol Fuel Cell). Voir ici

Référence pour construire ce résumé "Jean-Nicolas Audinot"

Autre site de la théorie de la pile à combustible à son utilisation pratique - Le site du CEA www.cea.fr/fr/magazine/dossier_pac/micropac.htm

A découvrir: Un site excellent site résumant l' historique de la pile à combustible de P. Boursin