Un vehículo de celda de combustible (FCV) o un vehículo eléctrico de celda de combustible (FCEV) es un tipo de vehículo eléctrico que usa una celda de combustible, en lugar de una batería, o en combinación con una batería o supercapacitador, para alimentar su motor eléctrico a bordo. Las celdas de combustible en los vehículos generan electricidad para alimentar el motor, generalmente utilizando oxígeno del aire e hidrógeno comprimido. La mayoría de los vehículos de celda de combustible están clasificados como vehículos de emisiones cero que emiten solo agua y calor. En comparación con los vehículos de combustión interna, los vehículos de hidrógeno centralizan los contaminantes en el lugar de la producción de hidrógeno, donde el hidrógeno se deriva típicamente de gas natural reformado. El transporte y el almacenamiento de hidrógeno también pueden crear contaminantes.

Las celdas de combustible se han utilizado en varios tipos de vehículos, incluidos los montacargas, especialmente en aplicaciones en interiores donde sus emisiones limpias son importantes para la calidad del aire y en aplicaciones espaciales. El primer automóvil de pila de combustible de hidrógeno producido comercialmente, el Toyota Mirai, se introdujo en 2015, después de lo cual Hyundai y Honda ingresaron al mercado. Las celdas de combustible también se están desarrollando y probando en camiones, autobuses, barcos, motocicletas y bicicletas, entre otros tipos de vehículos.

A partir de 2017, había una infraestructura limitada de hidrógeno, con 36 estaciones de combustible de hidrógeno para automóviles disponibles públicamente en los Estados Unidos, pero se planean más estaciones de hidrógeno, particularmente en California. Existen algunas estaciones públicas de abastecimiento de hidrógeno y se están planificando nuevas estaciones en Japón, Europa y otros lugares. Los críticos dudan de que el hidrógeno sea eficiente o rentable para los automóviles, en comparación con otras tecnologías de cero emisiones.

Descripción y propósito de las pilas de combustible en vehículos.
Todas las celdas de combustible están compuestas por tres partes: un electrolito, un ánodo y un cátodo. En principio, una celda de combustible de hidrógeno funciona como una batería, produciendo electricidad, que puede hacer funcionar un motor eléctrico. Sin embargo, en lugar de requerir una recarga, la celda de combustible se puede rellenar con hidrógeno. Los diferentes tipos de celdas de combustible incluyen celdas de combustible de membrana de electrolito polimérico (PEM), celdas de combustible de metanol directo, celdas de combustible de ácido fosfórico, celdas de combustible de carbonato fundido, celdas de combustible de óxido sólido, celda de combustible de metanol reformado y celdas de combustible regenerativas.

Historia
El concepto de la celda de combustible fue demostrado por primera vez por Humphry Davy en 1801, pero la invención de la primera pila de combustible en funcionamiento se acredita a William Grove, un químico, abogado y físico. Los experimentos de Grove con lo que él llamó una «batería voltaica de gas» demostraron en 1842 que se podía producir una corriente eléctrica mediante una reacción electroquímica entre hidrógeno y oxígeno sobre un catalizador de platino. El primer vehículo moderno de celda de combustible fue un tractor agrícola modificado Allis-Chalmers, equipado con una celda de combustible de 15 kilovatios, alrededor de 1959. La carrera espacial de la Guerra Fría impulsó un mayor desarrollo de la tecnología de pila de combustible. El proyecto Gemini probó las celdas de combustible para proporcionar energía eléctrica durante las misiones espaciales tripuladas. El desarrollo de pilas de combustible continuó con el programa Apollo. Los sistemas de energía eléctrica en las cápsulas de Apollo y los módulos lunares utilizan celdas de combustible alcalinas. En 1966, General Motors desarrolló el primer vehículo de carretera con celda de combustible, el Chevrolet Electrovan. Tenía una celda de combustible PEM, un alcance de 120 millas y una velocidad máxima de 70 mph. Solo había dos asientos, ya que la pila de celdas de combustible y los grandes tanques de hidrógeno y oxígeno ocupaban la parte trasera de la camioneta. Solo se construyó uno, ya que el proyecto se consideró con un costo prohibitivo.

General Electric y otros continuaron trabajando en las celdas de combustible PEM en la década de 1970. Las pilas de celdas de combustible aún estaban limitadas principalmente a aplicaciones espaciales en la década de 1980, incluido el Transbordador espacial. Sin embargo, el cierre del Programa Apollo envió a muchos expertos de la industria a empresas privadas. En la década de 1990, los fabricantes de automóviles estaban interesados ​​en las aplicaciones de celdas de combustible y se prepararon los vehículos de demostración. En 2001, se demostraron los primeros tanques de hidrógeno de 700 bar (10000 PSI), lo que redujo el tamaño de los tanques de combustible que podían usarse en los vehículos y extendió el rango.

Aplicaciones
Hay vehículos de pila de combustible para todos los modos de transporte. Los vehículos de celda de combustible más comunes son automóviles, autobuses, carretillas elevadoras y vehículos de manejo de materiales.

Automóviles
El concept car Honda FCX Clarity se introdujo en 2008 para el arrendamiento de clientes en Japón y el sur de California y se suspendió en 2015. Desde 2008 hasta 2014, Honda arrendó un total de 45 unidades FCX en los EE. UU. Más de 20 otros prototipos de FCEV y autos de demostración fueron lanzados en ese período de tiempo, incluyendo el GM HydroGen4 y el Mercedes-Benz F-Cell.

El vehículo Hyundai ix35 FCEV Fuel Cell ha estado disponible para arrendamiento desde 2014, cuando se arrendaron 54 unidades.

Las ventas del Toyota Mirai a clientes gubernamentales y corporativos comenzaron en Japón en diciembre de 2014. Los precios comenzaron en ¥ 6,700,000 (~ US $ 57,400) antes de impuestos y un incentivo gubernamental de ¥ 2,000,000 (~ US $ 19,600). El ex presidente del Parlamento Europeo, Pat Cox, estimó que inicialmente Toyota perdería alrededor de $ 100,000 por cada Mirai vendido. A diciembre de 2017, las ventas globales totalizaron 5.300 Mirais. Los mercados más vendidos fueron los Estados Unidos con 2,900 unidades, Japón con 2,100 y Europa con 200.

Las entregas minoristas de la Honda Clarity Fuel Cell 2017 comenzaron en California en diciembre de 2016. La Clarity Fuel Cell, con un rango de 366 millas (589 km), tiene la calificación más alta de rango de manejo de la EPA de todos los vehículos con cero emisiones en los EE. UU., Incluyendo combustible Vehículos eléctricos de batería y batería. El 2017 Clarity también tiene las calificaciones más altas de economía de combustible combinada y ciudadana entre todos los autos con celda de combustible de hidrógeno clasificados por la EPA, con una clasificación combinada de ciudad / carretera de 67 millas por galón de gasolina equivalente (MPGe), y 68 MPGe en ciudad.

En 2017, Daimler eliminó gradualmente su desarrollo FCEV, citando la disminución de los costos de la batería y el aumento del rango de los EV, y la mayoría de las compañías de automóviles que desarrollan automóviles de hidrógeno han cambiado su enfoque a los vehículos eléctricos de batería.

Economía de combustible
La siguiente tabla compara la economía de combustible de la EPA expresada en millas por galón de gasolina equivalente (MPGe) para los vehículos de celda de combustible de hidrógeno clasificados por la EPA a partir de diciembre de 2016 y disponibles solo en California.

Pilas de combustible alimentadas por un reformador de etanol
En junio de 2016, Nissan anunció planes para desarrollar vehículos de celdas de combustible impulsados ​​por etanol en lugar de hidrógeno. Nissan afirma que este enfoque técnico sería más barato y que sería más fácil implementar la infraestructura de combustible que una infraestructura de hidrógeno. El vehículo incluiría un tanque con una mezcla de agua y etanol, que se alimenta a un reformador a bordo que lo divide en hidrógeno y dióxido de carbono. Luego, el hidrógeno se alimenta a una celda de combustible de óxido sólido. Según Nissan, el combustible líquido podría ser una mezcla de etanol y agua en una proporción de 55:45. Nissan espera comercializar su tecnología para el año 2020.

Autobuses
También hay modelos de demostración de autobuses, y en 2011 había más de 100 autobuses de celdas de combustible desplegados en todo el mundo. La mayoría de estos autobuses fueron producidos por UTC Power, Toyota, Ballard, Hydrogenics y Proton Motor. Los autobuses UTC habían acumulado más de 970,000 km (600,000 mi) de conducción. Los autobuses de celda de combustible tienen una economía de combustible un 30-141% más alta que los autobuses diésel y los de gas natural. Los autobuses de celdas de combustible se han desplegado en Whistler Canadá, San Francisco EE. UU., Hamburgo Alemania, Shangai China, Londres Inglaterra, São Paulo, Brasil y varias otras ciudades. El proyecto Whistler se suspendió en 2015. El Fuel Cell Bus Club es un esfuerzo de cooperación mundial en autobuses de prueba de celdas de combustible. Los proyectos notables incluyen:

Se desplegaron 12 autobuses de celdas de combustible en el área de Oakland y San Francisco Bay de California.
Daimler AG, con treinta y seis autobuses experimentales impulsados ​​por celdas de combustible de Ballard Power Systems, completó una exitosa prueba de tres años, en once ciudades, en 2007.
Una flota de autobuses Thor con celdas de combustible UTC Power se desplegó en California, operada por SunLine Transit Agency.
El primer prototipo de autobús de celda de combustible de hidrógeno en Brasil se desplegó en São Paulo. El autobús se fabricó en Caxias do Sul y el combustible de hidrógeno se produciría en São Bernardo do Campo a partir de agua a través de la electrólisis. El programa, denominado «Brasnibus Brasileiro a Hidrogênio» (Autobus de hidrógeno de Brasil), incluyó tres autobuses.

Carretillas elevadoras
Una carretilla elevadora de celda de combustible (también llamada carretilla elevadora de celda de combustible o una carretilla elevadora de celda de combustible) es una carretilla elevadora industrial de celda de combustible utilizada para levantar y transportar materiales. La mayoría de las celdas de combustible utilizadas en carretillas elevadoras son impulsadas por pilas de combustible PEM.

En 2013, hubo más de 4,000 carretillas elevadoras de celda de combustible utilizadas en el manejo de materiales en los EE. UU. De las cuales solo 500 recibieron fondos del DOE (2012). Las flotas de celdas de combustible son operadas por un gran número de compañías, incluyendo Sysco Foods, FedEx Freight, GENCO (en Wegmans, Coca-Cola, Kimberly Clark y Whole Foods) y HEB Grocers. Europa demostró 30 carretillas elevadoras con Hylift y lo extendió con HyLIFT-EUROPE a 200 unidades, con otros proyectos en Francia y Austria. Pike Research declaró en 2011 que las carretillas elevadoras impulsadas por celdas de combustible serán el principal impulsor de la demanda de combustible de hidrógeno para 2020.

Los montacargas impulsados ​​por celdas de combustible PEM brindan beneficios significativos sobre los montacargas a gasolina, ya que no producen emisiones locales. Los montacargas de celda de combustible pueden funcionar durante un turno completo de 8 horas en un solo tanque de hidrógeno, pueden repostarse en 3 minutos y tienen una vida útil de 8 a 10 años. Las carretillas elevadoras que funcionan con celdas de combustible a menudo se usan en almacenes refrigerados, ya que su rendimiento no se ve afectado por temperaturas más bajas. En el diseño, las unidades FC se hacen a menudo como reemplazos directos.

Motos y bicicletas
En 2005, la empresa británica Intelligent Energy produjo la primera motocicleta de hidrógeno que funcionaba, llamada ENV (Emission Neutral Vehicle). La motocicleta tiene suficiente combustible para funcionar durante cuatro horas y recorrer 160 km (100 mi) en un área urbana, a una velocidad máxima de 80 km / h (50 mph). En 2004, Honda desarrolló una motocicleta de celda de combustible que utilizaba el Honda FC Stack. Hay otros ejemplos de bicicletas y bicicletas con un motor de celda de combustible de hidrógeno. El Suzuki Burgman recibió la aprobación de «tipo de vehículo completo» en la UE. La empresa taiwanesa APFCT realiza una prueba de calle en vivo con 80 scooters de celda de combustible para la Oficina de Energía de Taiwán utilizando el sistema de abastecimiento de combustible de la italiana Acta SpA.

Aviones
Investigadores de Boeing y socios de la industria en toda Europa realizaron pruebas experimentales de vuelo en febrero de 2008 de un avión tripulado que solo funciona con una celda de combustible y baterías livianas. El avión de demostración de celdas de combustible, como se llamaba, usaba un sistema híbrido de celdas de combustible / batería de litio-ión de intercambio de protones (PEM) para alimentar un motor eléctrico, que estaba acoplado a una hélice convencional. En 2003, el primer avión propulsado por hélice del mundo que fue impulsado completamente por una celda de combustible fue volado. La celda de combustible fue un diseño único de pila FlatStack que permitió que la celda de combustible se integrara con las superficies aerodinámicas del avión.

Ha habido varios vehículos aéreos no tripulados (UAV) propulsados ​​por pilas de combustible. Un UAV de celda de combustible Horizon estableció el flujo de distancia récord para un UAV pequeño en 2007. El ejército está especialmente interesado en esta aplicación debido al bajo ruido, la baja firma térmica y la capacidad para alcanzar una gran altitud. En 2009, el Ion Tiger del Laboratorio de Investigación Naval (NRL) utilizó una celda de combustible impulsada por hidrógeno y voló durante 23 horas y 17 minutos. Boeing está completando pruebas en el Phantom Eye, un HALE (gran altura y resistencia) que se utilizará para realizar investigaciones y vigilancia en vuelos de 20,000 m (65,000 pies) por hasta cuatro días a la vez. Las celdas de combustible también se utilizan para proporcionar energía auxiliar a las aeronaves, reemplazando los generadores de combustibles fósiles que anteriormente se usaban para arrancar los motores y alimentar las necesidades eléctricas a bordo. Las pilas de combustible pueden ayudar a los aviones a reducir las emisiones de CO2 y otros contaminantes y el ruido.

Los barcos
El primer barco de celda de combustible del mundo, HYDRA, utilizó un sistema de AFC con una salida neta de 6,5 kW. Por cada litro de combustible consumido, el motor fueraborda promedio produce 140 veces menos los hidrocarburos producidos por el automóvil moderno promedio. Los motores de pila de combustible tienen una mayor eficiencia energética que los motores de combustión y, por lo tanto, ofrecen un mejor rango y reducen significativamente las emisiones. Islandia se ha comprometido a convertir su vasta flota pesquera para usar celdas de combustible para proporcionar energía auxiliar para 2015 y, eventualmente, para proporcionar energía primaria en sus barcos. Ámsterdam introdujo recientemente su primer barco propulsado por celdas de combustible que transporta a las personas a los famosos y bellos canales de la ciudad.

Submarinos
La primera aplicación sumergible de celdas de combustible es el submarino alemán Tipo 212. Cada tipo 212 contiene nueve celdas de combustible PEM, repartidas por todo el barco, proporcionando entre 30 kW y 50 kW de potencia eléctrica. Esto permite que el Tipo 212 permanezca sumergido por más tiempo y los hace más difíciles de detectar. Los submarinos propulsados ​​por pilas de combustible también son más fáciles de diseñar, fabricar y mantener que los submarinos que funcionan con energía nuclear.

Los trenes
En marzo de 2015, la China South Rail Corporation (CSR) demostró el primer tranvía propulsado por celda de combustible de hidrógeno en una instalación de ensamblaje en Qingdao. El ingeniero jefe de la subsidiaria de CSR, CSR Sifang Co Ltd., Liang Jianying, dijo que la compañía está estudiando cómo reducir los costos de funcionamiento del tranvía. Se han construido un total de 83 millas de pistas para el nuevo vehículo en siete ciudades chinas. China planea gastar 200 mil millones de yuanes ($ 32 mil millones) en los próximos cinco años para aumentar las vías del tranvía a más de 1,200 millas.

En 2016, Alstom debutó con el Coradia iLint, un tren regional impulsado por celdas de combustible de hidrógeno que será el primer tren de producción de hidrógeno alimentado por el mundo. El Coradia iLint podrá alcanzar los 140 kilómetros por hora (87 mph) y recorrer 600–800 kilómetros (370–500 mi) en un tanque lleno de hidrógeno. Se espera que el primer Coradia iLint entre en servicio en diciembre de 2017 en la línea Buxtehude-Bremervörde-Bremerhaven-Cuxhaven en Baja Sajonia, Alemania.

Infraestructura de hidrogeno
Eberle y Rittmar von Helmolt declararon en 2010 que persisten los desafíos antes de que los autos de pila de combustible puedan ser competitivos con otras tecnologías y citan la falta de una amplia infraestructura de hidrógeno en los EE. UU .: Hasta julio de 2017, había 36 estaciones de recarga de combustible accesibles al público en los EE. UU. , 32 de los cuales estaban ubicados en california. En 2013, el gobernador Jerry Brown firmó AB 8, un proyecto de ley para financiar $ 20 millones al año durante 10 años para acumular hasta 100 estaciones. En 2014, la Comisión de Energía de California financió $ 46.6 millones para construir 28 estaciones.

Japón obtuvo su primera estación comercial de combustible de hidrógeno en 2014. Para marzo de 2016, Japón tenía 80 estaciones de combustible de hidrógeno, y el gobierno japonés pretende duplicar este número a 160 para 2020. En mayo de 2017, había 91 estaciones de combustible en Japón. Alemania tenía 18 estaciones públicas de abastecimiento de hidrógeno en julio de 2015. El gobierno alemán esperaba aumentar este número a 50 para finales de 2016, pero solo 30 estaban abiertas en junio de 2017.

Códigos y estándares
El vehículo de celda de combustible es una clasificación en los códigos y estándares de FC Hydrogen y los códigos y estándares de celda de combustible. Otros estándares principales son aplicaciones de celdas de combustible estacionarias y aplicaciones de celdas de combustible portátiles.

Programas de Estados Unidos
En 2003, el presidente estadounidense George Bush propuso la Iniciativa de combustible de hidrógeno (HFI). El HFI tenía como objetivo desarrollar aún más las células de combustible de hidrógeno y las tecnologías de infraestructura para acelerar la introducción comercial de vehículos de células de combustible. Para el año 2008, los Estados Unidos habían contribuido mil millones de dólares a este proyecto. En 2009, Steven Chu, entonces Secretario de Energía de los Estados Unidos, afirmó que los vehículos de hidrógeno «no serán prácticos en los próximos 10 a 20 años». Sin embargo, en 2012, Chu dijo que consideraba que los autos de celda de combustible eran más factibles económicamente ya que los precios del gas natural habían caído y las tecnologías de reforma de hidrógeno habían mejorado. En junio de 2013, la Comisión de Energía de California otorgó $ 18.7 millones para estaciones de combustible de hidrógeno. En 2013, el gobernador Brown firmó AB 8, un proyecto de ley para financiar $ 20 millones al año durante 10 años y hasta 100 estaciones. En 2013, el DOE de los EE. UU. Anunció hasta $ 4 millones planeados para el «desarrollo continuo de sistemas avanzados de almacenamiento de hidrógeno». El 13 de mayo de 2013, el Departamento de Energía lanzó H2USA, que se centra en el avance de la infraestructura de hidrógeno en los Estados Unidos.

Costo
Para 2010, los avances en la tecnología de celdas de combustible habían reducido el tamaño, el peso y el costo de los vehículos eléctricos de celdas de combustible. En 2010, el Departamento de Energía de los Estados Unidos (DOE, por sus siglas en inglés) estimó que el costo de las celdas de combustible para automóviles había disminuido en un 80% desde 2002 y que dichas celdas de combustible podrían potencialmente fabricarse a $ 51 / kW, suponiendo un alto ahorro en los costos de fabricación. Los vehículos eléctricos de pila de combustible se han producido con «un rango de conducción de más de 250 millas entre reabastecimiento de combustible». Se pueden repostar en menos de 5 minutos. Los autobuses de celdas de combustible desplegados tienen una economía de combustible 40% más alta que los autobuses diesel. El Programa de Tecnologías de Celdas de Combustible de EERE afirma que, a partir de 2011, las celdas de combustible alcanzaron una eficiencia de vehículo eléctrico de celda de combustible de 42 a 53% a plena potencia, y una durabilidad de más de 75,000 millas con menos de 10% de degradación de voltaje, el doble que en 2006. En 2012, Lux Research, Inc. emitió un informe que concluyó que «El costo de capital … limitará la adopción a solo 5,9 GW» para 2030, lo que proporcionará «una barrera casi insuperable para la adopción, excepto en aplicaciones de nicho». El análisis de Lux concluyó que para 2030, las aplicaciones de celdas de combustible estacionarias de PEM alcanzarán los 1.000 millones de dólares, mientras que el mercado de vehículos, incluidos los montacargas de celdas de combustible, alcanzará un total de 2.000 millones de dólares.

Impacto medioambiental
El impacto ambiental de los vehículos de pila de combustible depende de la energía primaria con la que se produjo el hidrógeno. Los vehículos de pila de combustible son solo benignos para el medio ambiente cuando el hidrógeno se produjo con energía renovable. Si este es el caso, los carros de pila de combustible son más limpios y eficientes que los carros de combustible fósil. Sin embargo, no son tan eficientes como los vehículos eléctricos de batería que consumen mucha menos energía. Por lo general, un automóvil de celda de combustible consume 2.4 veces más energía que un automóvil eléctrico con batería, porque la electrólisis y el almacenamiento de hidrógeno son mucho menos eficientes que usar electricidad para cargar una batería directamente.

A partir de 2009, los vehículos motorizados utilizaron la mayor parte del petróleo consumido en los EE. UU. Y produjeron más del 60% de las emisiones de monóxido de carbono y aproximadamente el 20% de las emisiones de gases de efecto invernadero en los Estados Unidos. Sin embargo, la producción de hidrógeno para el craqueo hidráulico se utiliza en la producción de gasolina. entre sus usos industriales fue responsable de aproximadamente el 10% de las emisiones de gases de efecto invernadero de la flota. En contraste, un vehículo alimentado con hidrógeno puro emite pocos contaminantes, produciendo principalmente agua y calor, aunque la producción de hidrógeno creará contaminantes a menos que el hidrógeno utilizado en la celda de combustible se produzca utilizando solo energía renovable.

En un análisis de pozo a ruedas de 2005, el DOE estimó que los vehículos eléctricos de celda de combustible que utilizan hidrógeno producido a partir de gas natural darían lugar a emisiones de aproximadamente el 55% del CO2 por milla de los vehículos con motor de combustión interna y tendrían aproximadamente un 25% menos de emisiones que Vehículos híbridos. En 2006, Ulf Bossel declaró que la gran cantidad de energía necesaria para aislar el hidrógeno de los compuestos naturales (agua, gas natural, biomasa), empaquetar el gas ligero por compresión o licuefacción, transferir el soporte de energía al usuario, más la energía perdida cuando se convierte en electricidad útil con celdas de combustible, deja alrededor del 25% para uso práctico «. Richard Gilbert, coautor de Transport Revolutions: Moving People and Freight without Oil (2010), comenta de manera similar, que la producción de gas hidrógeno termina usando algunos de la energía que crea. Luego, la energía se absorbe convirtiendo el hidrógeno de nuevo en electricidad dentro de las celdas de combustible «.» Esto significa que solo una cuarta parte de la energía disponible inicialmente llega al motor eléctrico «… Dichas pérdidas en la conversión no» «Apilarse bien contra, por ejemplo, recargar un vehículo eléctrico (EV) como el Nissan Leaf o el Chevy Volt desde un enchufe de pared». Un análisis de 2010 de los vehículos con celdas de combustible de hidrógeno de Argonne National Laborato Afirma que las vías de H2 renovable ofrecen beneficios mucho más grandes de gases de invernadero. Este resultado ha sido confirmado recientemente. En 2010, una publicación del DOE Well-to-Wheels de los EE. UU. Supuso que la eficiencia de la etapa única de comprimir hidrógeno a 6.250 psi (43.1 MPa) en la estación de repostaje es del 94%. Un estudio realizado en 2016 en la edición de noviembre de la revista Energy realizada por científicos de la Universidad de Stanford y la Universidad Técnica de Munich concluyó que, incluso suponiendo que la producción local de hidrógeno, «invertir en vehículos de batería totalmente eléctricos es una opción más económica para reducir las emisiones de dióxido de carbono». Principalmente debido a su menor costo y una eficiencia energética significativamente mayor «.

Crítica
En 2008, el profesor Jeremy P. Meyers, en la revista Interface de la Sociedad Electroquímica, escribió: «Si bien las celdas de combustible son eficientes en relación con los motores de combustión, no son tan eficientes como las baterías, debido principalmente a la ineficiencia de la reacción de reducción de oxígeno … Tienen más sentido para la operación desconectada de la red, o cuando se puede suministrar combustible continuamente. Para aplicaciones que requieren arranques frecuentes y relativamente rápidos … donde se requieren cero emisiones, como en espacios cerrados como almacenes, y donde el hidrógeno se considera un reactivo aceptable, una [celda de combustible PEM] se está convirtiendo en una opción cada vez más atractiva [si es inconveniente cambiar las baterías] «. Sin embargo, el costo práctico de las celdas de combustible para automóviles seguirá siendo alto hasta que los volúmenes de producción incorporen economías de escala y una cadena de suministro bien desarrollada. Hasta entonces, los costos son aproximadamente un orden de magnitud más alto que los objetivos del DOE.

También en 2008, Wired News informó que «los expertos dicen que pasarán 40 años o más antes de que el hidrógeno tenga un impacto significativo en el consumo de gasolina o en el calentamiento global, y no podemos permitirnos esperar tanto tiempo. Mientras tanto, las células de combustible se están desviando». recursos de soluciones más inmediatas «. La revista The Economist, en 2008, citó a Robert Zubrin, el autor de Energy Victory, diciendo: «El hidrógeno es ‘casi el peor combustible posible para vehículos'». La revista señaló que la mayor parte del hidrógeno se produce a través de la reforma de vapor, que genera al menos la misma cantidad de carbono por milla que algunos de los automóviles de gasolina actuales. Por otro lado, si el hidrógeno pudiera producirse utilizando energía renovable, «seguramente sería más fácil simplemente usar esta energía para cargar las baterías de vehículos híbridos completamente eléctricos o enchufables». El Los Angeles Times escribió en 2009: «Desde cualquier punto de vista, el hidrógeno es una mala forma de mover automóviles». The Washington Post preguntó en noviembre de 2009, «¿por qué querría almacenar energía en forma de hidrógeno y luego usar ese hidrógeno para producir electricidad para un motor, cuando la energía eléctrica ya está esperando a ser extraída de las tomas de todo Estados Unidos y almacenada? en baterías de auto …?

El Motley Fool declaró en 2013 que «todavía hay obstáculos de costo prohibitivo [para los autos de hidrógeno] relacionados con el transporte, el almacenamiento y, lo más importante, la producción». Rudolf Krebs de Volkswagen dijo en 2013 que «no importa lo excelentes que sean los autos, las leyes de la física dificultan su eficiencia general. La forma más eficiente de convertir energía en movilidad es la electricidad». Él elaboró: «La movilidad del hidrógeno solo tiene sentido si usas energía verde», pero … necesitas convertirlo primero en hidrógeno «con bajas eficiencias» donde «pierdes aproximadamente el 40 por ciento de la energía inicial». Luego, debe comprimir el hidrógeno y almacenarlo a alta presión en tanques, que utilizan más energía. «Y luego hay que convertir el hidrógeno de nuevo en electricidad en una celda de combustible con otra pérdida de eficiencia». Krebs continuó: «al final, del 100 por ciento de la energía eléctrica original, terminas con un 30 a un 40 por ciento».

En 2014, el automotor eléctrico y futurista de la energía, Julian Cox, publicó un análisis que usó los datos del gobierno de los EE. UU. NREL y EPA que refutan los supuestos de políticas ampliamente sostenidas con respecto a los beneficios de las emisiones declaradas del uso de hidrógeno en el transporte. Cox calculó las emisiones producidas por los vehículos de celda de combustible de hidrógeno de la palabra real, conducidos por ciclo combinado de la EPA, y las cifras agregadas de los sujetos de prueba inscritos en el estudio NREL FCV a largo plazo del DOE de EE. UU. El informe presentó datos oficiales que refutan con firmeza las afirmaciones de los comercializadores de cualquier beneficio inherente de las células de combustible de hidrógeno sobre los trenes de transmisión de los híbridos de gasolina convencionales equivalentes e incluso los autos de motor pequeño ordinarios con un rendimiento equivalente del tren de transmisión debido a la intensidad de las emisiones de la producción de hidrógeno de gas natural. . El informe continuó demostrando la inevitabilidad económica del uso continuado de metano en la producción de hidrógeno debido al efecto de disparo de las celdas de combustible de hidrógeno en el kilometraje renovable debido a las pérdidas de conversión de electricidad hacia y desde el hidrógeno cuando se compara con el uso directo de electricidad en una red ordinaria. vehículo eléctrico. El análisis contradice las afirmaciones de mercadotecnia de los fabricantes de vehículos que participan en la promoción de celdas de combustible de hidrógeno y cuyas reclamaciones se reflejan con frecuencia en las declaraciones de política pública. El análisis demostró que la política pública en relación con las pilas de combustible de hidrógeno ha sido engañada por falsas equivalencias a vehículos de gasolina muy grandes, muy antiguos o muy potentes que no reflejan con precisión las opciones de tecnologías de reducción de emisiones disponibles entre costos más bajos y preexistentes. opciones de nuevos vehículos disponibles para los consumidores, y también para el contribuyente que financió la infraestructura de hidrógeno superflua con la premisa de que, por razones científicas, es objetivamente falso. En su lugar, las cifras oficiales del DOE de EE. UU. Pueden demostrar que los reclamos de comercialización y, por lo tanto, de la política pública sobre el hidrógeno son altamente engañosos. Cox escribió en 2014 que producir hidrógeno a partir de metano «es significativamente más intensivo en carbono por unidad de energía que el carbón. Confundir hidrógeno fósil de la fractura hidráulica de lutitas para una vía de energía ambientalmente sostenible amenaza con fomentar políticas energéticas que diluirán y potencialmente descarrilarán los esfuerzos globales a evitar el cambio climático debido al riesgo de desviar la inversión y centrarse en las tecnologías de los vehículos que son económicamente compatibles con la energía renovable «. The Business Insider comentó en 2013:

El hidrógeno puro puede ser derivado industrialmente, pero requiere energía. Si esa energía no proviene de fuentes renovables, entonces los autos con celdas de combustible no son tan limpios como parecen. … Otro reto es la falta de infraestructura. Las estaciones de servicio deben invertir en la capacidad de reabastecer de combustible los tanques de hidrógeno antes de que los FCEV se vuelvan prácticos, y es poco probable que muchos lo hagan mientras haya tan pocos clientes en la carretera hoy en día. … A la falta de infraestructura se suma el alto costo de la tecnología. Las pilas de combustible son «todavía muy, muy caras».

En 2014, el bloguero del clima y ex funcionario del Departamento de Energía, Joseph Romm, dedicó tres artículos a las críticas de los vehículos de hidrógeno. Afirmó que los FCV aún no han superado los siguientes problemas: alto costo de los vehículos, alto costo de combustible y falta de infraestructura de suministro de combustible. «Se necesitarían varios milagros para superar todos esos problemas simultáneamente en las próximas décadas». Además, dijo, «los FCV no son verdes» debido al escape de metano durante la extracción de gas natural y cuando se produce hidrógeno, como el 95%, utilizando el proceso de reformado con vapor. Llegó a la conclusión de que la energía renovable no puede utilizarse económicamente para producir hidrógeno para una flota de FCV «ya sea ahora o en el futuro». El analista de GreenTech Media llegó a conclusiones similares en 2014. En 2015, Clean Technica enumeró algunas de las desventajas de los vehículos con celdas de combustible de hidrógeno como lo hizo Car Throttle. Otro escritor de Clean Technica concluyó: «si bien el hidrógeno puede jugar un papel en el mundo del almacenamiento de energía (especialmente el almacenamiento estacional), parece un callejón sin salida cuando se trata de vehículos convencionales».

Un análisis de 2017 publicado en Green Car Reports encontró que los mejores vehículos de celdas de combustible de hidrógeno consumen «más de tres veces más electricidad por milla que un vehículo eléctrico … generan más emisiones de gases de efecto invernadero que otras tecnologías de motores de potencia … [y tienen] costos muy altos de combustible … Teniendo en cuenta todos los obstáculos y requisitos para una nueva infraestructura (que se estima que costará hasta $ 400 mil millones), los vehículos de celda de combustible parecen ser, en el mejor de los casos, una tecnología de nicho, con poco impacto en el consumo de petróleo de EE. UU. En 2017, Michael Barnard, escribiendo en Forbes, enumeró las desventajas continuas de los autos con celdas de combustible de hidrógeno y concluyó que «para aproximadamente el 2008, estaba muy claro que el hidrógeno era y sería inferior a la tecnología de baterías como almacenamiento de energía para los vehículos. Para 2025, las últimas suspensiones deberían estar retirando sus sueños de celdas de combustible.