Топливный элемент преобразует химическую энергию в электричество посредством электрохимической реакции. Водород поступает с одной стороны, кислород — с другой. Катализатор расщепляет водород на протоны и электроны. Протоны проходят через мембрану. Электроны проходят через внешнюю цепь, создавая электрический ток. При использовании водорода в качестве топлива образуются только вода и тепло.

Топливные элементы отличаются от батарей. Батарея накапливает энергию внутри. Топливный элемент вырабатывает электричество до тех пор, пока подается топливо. Это делает его пригодным для непрерывной работы. Топливные элементы также работают тихо и эффективно, без сгорания. Области применения включают автобусы, погрузчики, резервные источники питания и космические аппараты.

Внедрение происходит медленно. Водород дорог в производстве, хранении и распределении. Платиновые катализаторы увеличивают стоимость. Долговечность улучшилась, но остается проблемой. Несмотря на эти препятствия, топливные элементы заполняют ниши, где батареи испытывают трудности: большой запас хода, быстрая заправка и большие нагрузки. Грузовики и суда являются перспективными рынками.

Распространенные типы

• Протонно-обменная мембрана
• Твердый оксид
• Фосфорная кислота
• Расплавленный карбонат
• Щелочные