Pin nhiên liệu chuyển đổi năng lượng hóa học thành điện năng thông qua phản ứng điện hóa. Hydro đi vào một bên. Oxy đi vào bên kia. Chất xúc tác tách hydro thành proton và electron. Các proton đi qua màng ngăn. Các electron được đẩy qua mạch ngoài, tạo ra dòng điện. Nước và nhiệt là những sản phẩm phụ duy nhất khi hydro là nhiên liệu.

Pin nhiên liệu khác với ắc quy. Ắc quy lưu trữ năng lượng bên trong. Pin nhiên liệu tạo ra điện năng miễn là có nhiên liệu được cung cấp. Điều đó làm cho nó phù hợp với hoạt động liên tục. Pin nhiên liệu cũng hoạt động êm ái và hiệu quả, không cần quá trình đốt cháy. Các ứng dụng bao gồm xe buýt, xe nâng, nguồn điện dự phòng và tàu vũ trụ.

Việc ứng dụng còn chậm. Hydro rất tốn kém để sản xuất, lưu trữ và phân phối. Chất xúc tác bạch kim làm tăng thêm chi phí. Độ bền đã được cải thiện nhưng vẫn còn là một vấn đề đáng lo ngại. Mặc dù gặp phải những trở ngại này, pin nhiên liệu vẫn đáp ứng được những nhu cầu mà pin thông thường gặp khó khăn: phạm vi hoạt động xa, tiếp nhiên liệu nhanh và tải trọng lớn. Xe tải và tàu thủy là những thị trường đầy triển vọng.

Các loại phổ biến

• Màng trao đổi proton
• Oxit rắn
• Axit photphoric
• Cacbonat nóng chảy
• Kiềm