Situation initiale

Dans la perspective d'un système d'approvisionnement énergétique qui tienne compte de l'objectif de réduire la consommation d'énergie primaire tel qu'il est fixé dans le concept énergétique, il convient de combiner la production d'électricité et l'utilisation de la chaleur produite en même temps, dans la plupart des cas, en misant sur des procédés de cogénération. L'utilisation de piles à combustibles dans ce contexte s'impose notamment en raison de son rendement électrique très élevé par rapport à d'autres technologies voire son indice de cogénération très élevé.

Depuis de nombreuses années, la pile à combustible est développée en Allemagne tant pour la production d'électricité décentralisée que pour l'emploi dans les groupes de propulsion dans les véhicules. La pile à combustible est caractérisée par un rendement plus élevé par rapport à d'autres processus thermiques. Son rendement reste élevé également en conditions de charge partielle et dans des unités de petite taille, ce qui représente un avantage particulier.

En règle générale, les piles à combustibles stationnaires sont utilisées à des fins de cogénération (production combinée de chaleur et d'électricité (et de froid)) et sont actuellement testées sur le terrain dans des installations domestiques d'une puissance d'environ 1 kWél et dans des applications industrielles d'une puissance de plusieurs centaines de kW. Il existe un large éventail de combustibles potentiels basés sur les énergies primaires (tels que le gaz naturel, le biogaz, le gaz de curage etc.).
Pour l'application mobile dans les véhicules, la pile à combustible assure la propulsion électrique. Elle est alimentée en hydrogène en tant qu'énergie secondaire. Les véhicules à piles à combustibles présentent l'avantage de réduire la forte dépendance au pétrole étant donné que l'hydrogène peut être produit à partir de nombreuses énergies primaires.

Les instituts de recherche et les entreprises allemandes actives dans le secteur des technologies de l'hydrogène et des piles à combustibles occupent désormais une position de leader grâce aux mesures soutenues par le passé. Les activités de recherche et de développement doivent être poursuivies à l'avenir afin de garder et développer cette position.

Développement technologique et structure de la promotion

Le soutien apporté par le ministère fédéral de l'Économie et de l'Énergie (BMWi) à la recherche et au développement en matière de technologie de l'hydrogène et de pile à combustible fait partie intégrante du « programme d'innovation national consacré aux technologies de l'hydrogène et de pile à combustible » (« Nationales Innovationsprogramm Wasserstoff- und Brennstoffzellentechnologien » (NIP)) lancé en 2006. Ce programme sera poursuivi entre 2016 et 2025 sous le titre NIP2. Le programme NIP2 se base sur la maturité de la technologie et la disponibilité sur le marché des équipements de première génération. Pour la commercialisation généralisée imminente, les activités nationales réalisées par les scientifiques, l'industrie et le pouvoir public doivent être chapeautées par un seul programme commun. L'objectif est le suivant : développer les innovations en matière d'hydrogène et de pile à combustible qui ne sont pas encore mises sur le marché, mettre en place les infrastructures nécessaires et promouvoir la mise sur le marché des technologies mûres par des instruments et des mesures adéquats.

Le BMWi soutient ces objectifs notamment dans le cadre du programme de recherche sur l'énergie en promouvant la recherche et le développement en tant que base des applications futures dans les domaines des transports, de la production d'hydrogène, de l'approvisionnement en énergie dans les bâtiments résidentiels, des applications industrielles et des marchés spéciaux pour les piles à combustibles et des tâches transversales.