La production d'hydrogène en utilisant l’électrolyse à membrane échangeuse d’anions (“anion exchange membrane water electrolysis” AEMWE) est une technologie prometteuse pour le stockage des grandes quantités d'électricité. Quelques systèmes AEMWE sont déjà disponibles commercialement, mais leur déploiement est freiné par le manque de compréhension des facteurs limitant leur durabilité. La thèse proposée vise donc à étudier à l’échelle d’une cellule unitaire les phénomènes de dégradation induits, entre autres, par l'intermittence de son fonctionnement. Cette étude portera sur des mécanismes multi-physiques (thermique, fluidique, électrochimique, chimique) intervenant dans les processus de dégradation et pouvant affecter différents composants de la cellule. Cette étude s'appuiera sur des moyens d'essais du CEA et sera complétée par la modélisation des mécanismes physiques de dégradation (modèles empiriques, semi-empiriques et/ou théoriques) puis leur intégration dans un code de simulation développé au CEA. Les électrolyseurs devant garantir des durées de vie de plusieurs années, une des tâches de cette thèse concernera la définition de protocoles de test de vieillissement accéléré (“accelerated stress test” AST) qui permettront la mise en évidence rapide des dégradations du système. Ces ASTs seront suivis de caractérisation post-test de la microstructure des composants (analyses de type XPS, XRD, MEB) afin d'identifier la nature des principaux mécanismes de dégradation. La quantification de ces mécanismes s'appuiera sur des caractérisations électrochimiques réalisées durant les essais. Elles serviront à développer et calibrer les modèles de dégradation.