在行驶过程中不排放二氧化碳的电池动力电动汽车即将成为主流。如今，它们在全球道路上的车辆总数中占比不到 1%，但电池成本和寿命等方面的多项创新使得价格具有竞争力，特斯拉对其售价 35,000 美元的 Model 3 的预订量已超过 40 万辆，该车型预计将于 2018 年年中上市。
不幸的是，另一种不排放碳的汽车的希望——氢燃料电池汽车——由于价格过高，仍然难以实现广泛销售。（丰田 Mirai 的制造商建议零售价为 57,500 美元。）然而，许多实验室和企业决心通过更换燃料电池中最昂贵的组件之一：催化剂来降低成本。许多商用燃料电池催化剂都含有贵金属铂，铂除了价格昂贵外，还过于稀有，无法在汽车中普及使用。
研究人员正在采取多种方法来减少铂含量：更有效地利用铂、用钯（性能相似且价格稍低）替代部分或全部铂、用廉价金属（如镍或铜）替代任何一种贵金属，以及完全放弃金属。商用催化剂往往由沉积在碳膜上的薄层铂纳米粒子组成；研究人员还在测试替代基底。
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石溪大学的 Stanislaus S. Wong 与布鲁克海文国家实验室的 Radoslav R. Adzic 密切合作，他们是领导这项工作的其中之一。例如，他和他的同事将相对少量的铂或钯与较便宜的金属（如铁、镍或铜）结合起来，产生了许多合金品种，其活性远高于商用催化剂。Wong 的小组将这些金属制成了超薄一维纳米线（直径约为 2 纳米）。这些纳米线具有较高的表面积与体积比，从而增加了催化反应的活性位点数量。
当然，无铂催化剂是理想的。关于它们的研究更新但也很活跃。例如，在 2016 年底，韩国蔚山国立科学技术研究院（UNIST）的 Sang Hoon Joo 报告说，一种掺杂铁和氮的碳纳米管催化剂具有与商用催化剂相当的活性。此外，凯斯西储大学的戴利明和他的同事们发明了一种完全不使用金属的催化剂；它是一种掺杂氮和磷的碳泡沫，其活性与标准催化剂相当。
Wong 指出，发明和制备具有优异催化活性的材料只是挑战的一部分。研究人员还在努力扩大现有的实验室生产方法，以确保最佳候选材料的活性和耐久性的一致性。在他们努力的各个阶段，实验人员都得到了理论家的帮助，他们应用复杂的计算机模型来计算各种变量如何影响性能——从金属纳米粒子的化学成分、尺寸和形状到支撑结构的详细架构。Wong 说，这种合作应该有一天能够合理设计出用于经济实惠的燃料电池汽车的优质催化剂。
当然，可持续交通系统的目标不仅要求驾驶过程中实现零碳排放，还要求燃料（无论是电力还是氢气）的生产和分配过程中实现零碳排放。这个更大的挑战仍然存在。