L'amélioration, l'avenir et la commercialisation des piies à combustible (PàC) reposent en grande partie sur l'optimisation et la conception du système de gestion de l'air et en particulier sur le système de compression. La première partie du travail a consisté en une recherche approfondie sur les PàC, la gestion de l'air et sur les compresseurs. Cette recherche a montré que dans une première phase, deux types de compresseurs sont à privilégier : les compresseurs centrifuges et à spirales (scroll). Une modélisation analytique de ce dernier a été réalisée. Le modèle étant analytique, il permettra par le moyen d'une optimisation sous contrainte d'obtenir différentes géométries qui seront adaptées aux objectifs visés. Un banc de test automatisé a été réalisé. Celui-ci es pourvu d'un système d'acquisition et de commande (dSPACE) permettant d'identifier le système et de prototyper des lois de commande en vue d'une commande optimale du compresseur. Afin de contrôler le compresseur et de déterminer son influence dans la gestion de l'air de la pile, il a été nécessaire de modéliser la PàC. Ce modèle a été réalisé en utilisant une approche originale : chaque partie de la pile est modélisée séparement en incluant les phénomènes multi-physiques au sein du même composant. Le modèle prend en compte la dynamique des pressions dans les canuax cathodiques, les phénomènes de diffusion ainsi que les phénomènes de transferts d'eau dans la membrane. Cette modélisation a été développée dans un langage description multi-physique standardisé par IEEE : le langage VHDL-AMS. Les résultats de modélisation et de simulation ont été validés expérimentalement sur un système PàC de 1,2 kW.