PEMFC電池是目前用於輕型車輛和材料處理車輛的領先技術
，並且在較小程度上用於固定和其它應用。PEMFC燃料電池有時也稱為聚合物電解質膜燃料電池（也稱為PEMFC）。

 

氫qing燃ran料liao在zai陽yang極ji處chu被bei處chu理li，其qi中zhong電dian子zi與yu鉑bo基ji催cui化hua劑ji的de表biao麵mian上shang的de質zhi子zi分fen離li。質zhi子zi通tong過guo膜mo到dao達da電dian池chi的de陰yin極ji側ce

，同tong時shi電dian子zi在zai外wai部bu電dian路lu中zhong行xing進jin，產chan生sheng電dian池chi的de電dian輸shu出chu。在zai陰yin極ji側ce，另ling一yi個ge貴gui金jin屬shu電dian極ji將jiang質zhi子zi和he電dian子zi與yu氧yang氣qi結jie合he以yi產chan生sheng水shui，其qi作zuo為wei唯wei一yi的de廢fei物wu排pai出chu;氧可以以純化形式提供
，或者在電極處直接從空氣中提取。

 

在升高的溫度下操作的PEMFC的變體被稱為高溫PEMFC（HTPEMFC）。通過將電解質從水基改變為基於礦物酸的係統
，HTPEMFC可以在高達200攝氏度下操作。這克服了關於燃料純度的一些當前限製
，其中HTPEMFC能夠處理含有少量一氧化碳（CO）的重整產物。還可以通過消除加濕器來簡化設備的平衡。

 

HTPEMFCs不優於低溫PEMFC;兩種技術都在其優勢所在的地方找到了利基。下表總結了兩種PEMFC變量之間的差異：

 

 

 

直接甲醇燃料電池（DMFC）是一套相對較新的燃料電池技術;它是在20世紀90年代由美國的幾個機構的研究人員發明和開發的，包括NASA和噴氣推進實驗室。它類似於PEM電池，因為它使用聚合物膜作為電解質。然而


，DMFC陽極上的鉑-釕催化劑能夠從液體甲醇中吸收氫
，消除了對燃料重整器的需要。因此純甲醇可以用作燃料，因此名稱。

 

jiachunzuoweiranliaotigonglejigeyoudian。tashibianyide
，danjuyouxiangduigaodenengliangmidu
，bingqiekeyirongyidiyunshuhechucun。qikeyicongkeyibaochichongmandechuyeqihuozhezaikeyizaishiyongshikuaisugenghuandehezhonggongyingdaoranliaodianchidanyuan。

 

DMFC在60℃至130℃dewendufanweineigongzuo，bingqieqingxiangyuyongyujuyoushidugonglvyaoqiudeyingyong
，liruyidongdianzishebeihuochongdianqihebianxieshidianyuanzu。zaigegeguojiazhongkandaoshangyeqianyindeDMFC的一個特定應用是用於材料搬運車輛的DMFC動力單元的使用。許多這些單元已經銷售到商業倉庫，其中叉車通常用電池組供gong電dian。通tong過guo切qie換huan到dao燃ran料liao電dian池chi，倉cang庫ku可ke以yi在zai幾ji分fen鍾zhong內nei為wei其qi卡ka車che加jia油you，與yu為wei電dian池chi充chong電dian所suo需xu的de時shi間jian相xiang比bi。燃ran料liao電dian池chi還hai消xiao除chu了le對dui倉cang庫ku內nei的de電dian池chi充chong電dian基ji礎chu設she施shi的de需xu要yao，從cong而er使shi得de更geng多duo的de占zhan地di麵mian積ji可ke用yong於yu其qi他ta用yong途tu。

 

 

 

 

固體氧化物燃料電池在非常高的溫度下工作，所有燃料電池類型中的最高溫度在大約800℃至1000℃。在將燃料轉化為電能時
，它們的效率可以超過60％;如果他們產生的熱也被利用;它們將燃料轉化為能量的總效率可以超過80％。

 

SOFC使shi用yong固gu體ti陶tao瓷ci電dian解jie質zhi，例li如ru用yong氧yang化hua釔yi穩wen定ding的de氧yang化hua鋯gao，而er不bu是shi液ye體ti或huo膜mo。它ta們men的de高gao工gong作zuo溫wen度du意yi味wei著zhe燃ran料liao可ke以yi在zai燃ran料liao電dian池chi本ben身shen內nei重zhong整zheng
，消xiao除chu了le對dui外wai部bu重zhong整zheng的de需xu要yao，並bing允yun許xu單dan元yuan與yu各ge種zhong烴ting燃ran料liao一yi起qi使shi用yong。與yu其qi它ta類lei型xing的de燃ran料liao電dian池chi相xiang比bi
，它ta們men還hai相xiang對dui耐nai燃ran料liao中zhong的de少shao量liang硫liu，因yin此ci可ke以yi與yu煤mei氣qi一yi起qi使shi用yong。

 

高操作溫度的另一個優點是改善了反應動力學，消除了對金屬催化劑的需要。然而，高溫存在一些缺點：這些電池需要更長的啟動和達到操作溫度，它們必須由堅固的耐熱材料構造
，並且它們必須被屏蔽以防止熱損失。

SOFC有三種不同的SOFC幾何形狀：pingmian
，gongmianheweiguan。zaipingmianshejizhong

，bujianbeizuzhuangchengpingtanduidie，qizhongkongqiheqingchuantongshangtongguoneizhiyuyangjiheyinjizhongdetongdaoliuguodanyuan。zaiguanzhuangshejizhong，kongqibeigongyingdaoyanchangdegutiyanghuawuguan（其在一端密封）的內部
，同時燃料圍繞管的外部流動。管本身形成陰極，並且電池部件圍繞管構造成層。

 

SOFC廣泛地用於大型和小型固定發電：平麵型發電應用於例如BloomEnergy的100千瓦離網發電機和具有幾千瓦輸出的SOFC
，正在測試用於較小的熱電聯產應用，例如家用組合熱和功率（CHP）。輸出功率範圍內的微管狀SOFC也正在為小型便攜式充電器開發。

 

 

 

堿性燃料電池（AFC）是將要開發的第一種燃料電池技術之一
，並且最初由NASA用yong於yu空kong間jian計ji劃hua中zhong以yi在zai航hang天tian器qi上shang產chan生sheng電dian和he水shui。在zai整zheng個ge計ji劃hua期qi間jian，美mei國guo國guo家jia航hang空kong航hang天tian局ju繼ji續xu使shi用yong美mei國guo宇yu航hang局ju航hang天tian飛fei機ji

，同tong時shi還hai有you少shao量liang商shang業ye應ying用yong。

AFCs在水中使用堿性電解質如氫氧化鉀
，並且通常用純氫燃料。第一AFC在100℃和250℃之間操作
，但是典型的操作溫度現在約70℃。作zuo為wei低di操cao作zuo溫wen度du的de結jie果guo，不bu需xu要yao在zai係xi統tong中zhong使shi用yong鉑bo催cui化hua劑ji，而er是shi可ke以yi使shi用yong各ge種zhong非fei貴gui金jin屬shu作zuo為wei催cui化hua劑ji以yi加jia速su在zai陽yang極ji和he陰yin極ji處chu發fa生sheng的de反fan應ying。鎳nie是shiAFC單元中最常用的催化劑。

 

由於化學反應發生的速率
，這些電池提供相對高的燃料對電轉化效率，在一些應用中高達60％。

 

 

 

熔融碳酸鹽燃料電池（MCFC）使用懸浮在多孔陶瓷基體中的熔融碳酸鹽作為電解質。通常使用的鹽包括碳酸鋰
，碳酸鉀和碳酸鈉。

 

它們在高溫，約650℃下xia操cao作zuo，並bing且qie具ju有you與yu此ci相xiang關guan的de幾ji個ge優you點dian。首shou先xian，高gao操cao作zuo溫wen度du顯xian著zhe提ti高gao反fan應ying動dong力li學xue，因yin此ci不bu需xu要yao用yong貴gui金jin屬shu催cui化hua劑ji提ti高gao這zhe些xie。較jiao高gao的de溫wen度du還hai使shi得de電dian池chi比bi較jiao低di溫wen度du的de係xi統tong不bu容rong易yi發fa生sheng一yi氧yang化hua碳tan中zhong毒du。因yin此ci，MCFC係統可以在各種不同的燃料（包括煤衍生的燃料氣體，甲烷或天然氣）上操作，消除了對外部重整器的需要。

 

與MCFCdanyuanxiangguandequedianyuanyushiyongyetidianjiezhierbushiguti，bingqiexuyaozaiyinjichuzhurueryanghuatan，yinweitansuangenlizizaiyangjifashengdefanyingzhongbeixiaohao。haicunzaigaowenfushihedianjiezhidefushixingzhideyixiewenti
，danshixianzaikeyikongzhizhexiewentiyishixianshijideshouming。

 

MCFC用於大型固定發電。大多數燃料電池發電廠的兆瓦容量使用MCFC
，大型熱電聯產（CHP）和聯合冷卻和電力（CCP）工廠。這些燃料電池可以以高達60％的燃料電轉化效率工作
，並且在還利用過程熱的CHP或CCP應用中，整體效率可以超過80％。

 

 

 

磷酸燃料電池（PAFC）由you陽yang極ji和he陰yin極ji組zu成cheng，陽yang極ji和he陰yin極ji由you在zai碳tan上shang的de精jing細xi分fen散san的de鉑bo催cui化hua劑ji和he保bao持chi磷lin酸suan電dian解jie質zhi的de碳tan化hua矽gui結jie構gou製zhi成cheng。它ta們men相xiang當dang耐nai一yi氧yang化hua碳tan中zhong毒du，但dan在zai生sheng產chan電dian力li方fang麵mian往wang往wang比bi其qi他ta燃ran料liao電dian池chi類lei型xing具ju有you更geng低di的de效xiao率lv。然ran而er，這zhe些xie電dian池chi在zai約yue180℃的適度高溫下操作，並且如果該過程熱用於熱電聯產，則總效率可以超過80％。

 

這種類型的燃料電池用於具有100kW至400kW範圍的輸出的固定式發電機中，以為世界上的許多商業場所提供動力
，並且它們也在大型車輛（例如公共汽車）中得到應用。在2001年之前出售的大多數燃料電池單元使用PAFC技術。