Muchos retos técnicos, y de otros tipos, tienen que ser superados antes de que los Vehículos de Célula de Combustible puedan ser una alternativa competitiva y exitosa para los consumidores.

Almacenamiento del Hidrógeno Abordo. Algunos FCVs almacenan suficiente hidrógeno para viajar tanto como los vehículos de gasolina, esto es cerca de 300 millas, pero los sistemas de almacenamiento son todavía demasiado grandes, pesados y caros. mas...

Los FCVs son más eficientes que los autos convencionales, y el hidrógeno contiene tres veces más energía por peso que la gasolina. Sin embargo, el gas de hidrógeno contiene sólo un tercio de la energía por volumen que la gasolina, haciendo difícil almacenar suficiente hidrógeno para recorrer tanta distancia como un vehículo de gasolina por tanque —cumpliendo con restricciones de tamaño, peso, y costo.

El Hidrógeno puede ser almacenado de tres formas básicas:

• Como gas en tanques de alta presión. Los diseños de FCVs actuales usan tanques de alta presión (5,000 a 10,000-psi) para almacenar hidrógeno. Estos sistemas son grandes, pesados, y costosos, pero son la solución más eficiente, con relación a precio, a corto plazo.
  

• En forma líquida a temperaturas bajo cero
  (-423°F). Ya que el hidrógeno es más denso en su forma líquida, este método permite que más hidrógeno sea almacenado que en forma gaseosa, pero es 30 veces más caro y hay riesgos de seguridad y rendimiento. El almacenamiento en líquido es probable que no sea viable comercialmente por más de una década.

• Almacenaje a base de Materiales. El hidrógeno puede ser almacenado dentro de materiales sólidos por absorción, adsorción, y reacciones químicas. Los sistemas a base de materiales tienen potencial por ser pequeños y ligeros, y pueden resultar ser la mejor solución a largo plazo. Sin embargo, estos sistemas están todavía en las primeras etapas de desarrollo.

Oprima aquí para obtener más información acerca del almacenamiento de hidrógeno en el programa de Tecnologías de Célula de Hidrógeno de EERE.

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El costo de los sistemas de células de combustible ha disminuido significativamente en los últimos años pero siguen costando casi el doble de lo que cuestan las máquinas de combustión interna.

Fuentes: USDOE, Programa de Hidrógeno Registros 5005, 8002, 8019, y 9012
(http://www.hydrogen.energy.gov/program_records.html)

Asimismo, los gastos de almacenaje de hidrógeno a bordo son actualmente $15–$18/kWh para el almacenamiento de alta presión de gases, mientras que el objetivo de comercialización es de $2/kWh. Hay potencial para reducir este costo usando tanques de fibra de carbón de costo inferior o tecnologías de almacenaje a base de materiales, como los hidruros metálicos.

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La durabilidad de las columnas de células de combustible en situaciones similares a la vida diaria es aproximadamente un tercio de lo que se necesita para poder ser comercializada. La durabilidad ha incrementado substancialmente en los últimos años de 29,000 a 57,000 millas, pero los expertos creen que se necesita una durabilidad de 150,000 millas para que los FCVs puedan competir con los vehículos de gasolina.

USDOE. 2009. Actividades, Progreso, y Planes del Hidrógeno y las Células de Combustible: Reporte al Congreso, p. 19

La operación en clima frío también puede ser problemática ya que los sistemas de célula de combustible siempre contienen agua, que puede congelarse a temperaturas bajas, y debe llegar cierta temperatura para alcanzar rendir al máximo. Los FCVs ya pueden echar a andar y funcionar a temperaturas bajo cero, pero hay todavía algunos problemas de rendimiento.

Por último, los contaminantes pueden degradar el rendimiento y la durabilidad de las pilas de combustible por lo que no está claro qué nivel de pureza de hidrógeno y de aire son necesarios para que los FCVs funcionen confiablemente bajo condiciones reales.

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Distribución de Hidrógeno a los Consumidores. El extenso sistema usado para entregar gasolina desde las refinerías a las gasolineras locales no puede ser usado para el hidrógeno. Nuevas instalaciones y sistemas deben ser construidos para la producción, transporte, y distribución del hidrógeno a los consumidores.

Competencia con Otras Tecnologías. Los fabricantes están todavía mejorando la eficiencia de los motores de gasolina y diesel, los híbridos están ganando popularidad y avances en tecnologías de batería están haciendo los vehículos híbridos enchufables más atractivos. Los FCVs tendrán que ofrecer al consumidor una alternativa viable, especialmente en términos de rendimiento, durabilidad y precio para poder sobrevivir en este mercado ultra-competitivo.

Seguridad. El hidrógeno, como cualquier combustible, tiene riesgos de seguridad y debe ser manejado con precaución. Estamos familiarizados con la gasolina, pero manejar hidrógeno comprimido será algo nuevo para nosotros. Por eso se deben optimizar los nuevos sistemas de almacenamiento y de entrega, para que sean seguros de usar a diario. Por otra parte, los consumidores deben de familiarizarse con las propiedades y los riesgos del hidrógeno.

Aceptación del Público. Finalmente, las tecnologías de célula de combustible deben de ser aceptadas por los consumidores antes de que sus beneficios puedan ser alcanzados. Es natural que los consumidores cuestionen la confiabilidad y la seguridad de estos vehículos, como cuestionaron los vehículos híbridos.