Dans le contexte actuel de réchauffement climatique et d'épuisement des réserves en pétrole, l'utilisation des piles à combustible à membrane polymère (PEMFC: polymer electrolyte membrane fuel cell), est amenée à se développer. Afin d'atteindre des hauts rendements énergétiques, un contrôle optimal des piles à combustible est nécessaire. En particulier, une bonne gestion de l'eau (due à l'humidification des gaz d'entrée et à la production interne) présente dans la pile est indispensable. En effet, l'excès d'humidification (noyage) et le manque d'humidification (assèchement) sont dommageables pour les performances de la pile. Ainsi, cette ouvrage présente des travaux de recherche dont le but était de développer des outils de modélisation des PEMFC et ainsi de déterminer les paramètres d'opération optimaux permettant d'obtenir la meilleure humidification interne des piles.