表為PEMFC、AFC、PAFC、MCFC、SOFC和DMFC六種燃料電池的主要特征比較。除了以上六種燃料電池，還有微生物燃料電池和再生型燃料電池。微生物燃料電池本質(zhì)上是收獲微生物代謝過程中生產(chǎn)的電子并引導(dǎo)電子產(chǎn)生電流的系統(tǒng)。理論上微生物燃料電池是化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔茏钣行У难b置，最大效率有可能接近100%。目前，研究工作者已在微生物燃料電池設(shè)計(jì)和提高輸出功率方面取得了較大進(jìn)展，但要實(shí)現(xiàn)技術(shù)從實(shí)驗(yàn)室到工業(yè)化應(yīng)用的轉(zhuǎn)換仍面臨不少難題。再生型燃料電池由電解池和燃料電池組成，向日時，利用太陽能發(fā)電并電解水，生成氫氣與氧氣儲存起來；背日時，利用燃料電池發(fā)電，生成水，水可以循環(huán)使用，并保持儲能基本恒定。再生型燃料電池具有高的比能量和比功率，使用中無自放電且無放電深度及電池容量的限制。美國等發(fā)達(dá)國家非常重視再生燃料電池技術(shù)的研究開發(fā)，已經(jīng)在特種航天領(lǐng)域應(yīng)用了再生燃料電池技術(shù)，并將再生燃料電池技術(shù)視為今后“空間可再生能源技術(shù)”的重要發(fā)展方向之一，但目前還存在著諸如成本以及進(jìn)一步改進(jìn)太陽能利用的穩(wěn)定性等問題。

六種燃料電池的主要特征比較

燃料電池是燃料電池電動汽車發(fā)展的最關(guān)鍵技術(shù)之一。車用燃料電池系統(tǒng)的核心是燃料電池堆。可用耐久性、低溫啟動溫度、凈輸出比功率以及制造成本四個要素來評判燃料電池堆技術(shù)發(fā)展趨勢。燃料電池系統(tǒng)的主要研究熱點(diǎn)包括：使用輕質(zhì)材料，優(yōu)化設(shè)什，提高燃料電池系統(tǒng)的比功率；提高質(zhì)子交換膜燃料電池系統(tǒng)快速冷啟動能力和動態(tài)反應(yīng)性能；研究具有負(fù)荷跟隨能力的燃料處理器；對蓄電池或超級電容、氫氣存儲進(jìn)行系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)，提高系統(tǒng)的效率和調(diào)峰能力，回收制動能量等。

目前燃料電池堆的研究正在向高性能、高效率和更高耐久性的方向努力。美國FreedomCAR計(jì)劃提出的指標(biāo)要求燃料電池堆的耐久性超過5000h，可在-30℃啟動，從啟動到輸出50%額定功率時為30s，凈輸出比功率達(dá)到2.5kW/L，制造成本小于30美元／kW。降低成本也是燃料電池堆研究的目標(biāo)，控制成本的有效手段是減少電催化劑、電解質(zhì)膜、雙極板等的材料費(fèi)用，降低膜電極制作、雙極板加工和系統(tǒng)裝配等的加工費(fèi)。但是在材料價格與系統(tǒng)性能之間怎樣做一個平衡，還需要不斷地研究。以電催化劑為例，在降低成本上非鉑催化劑體系有潛力，但其性能卻遠(yuǎn)遠(yuǎn)無法達(dá)到車用燃料電池系統(tǒng)的要求。研究人員一直努力降低鉑的使用量，但即使是膜電極中有高負(fù)載量，如Pt擔(dān)載量為1mg/cm2，其性能仍然不能滿足車用功率的需求。催化劑研究應(yīng)該考慮的重點(diǎn)是如何更有效地利用電催化劑的活性成分，使活性成分長期保持高活性狀態(tài)，延長催化劑使用壽命。