目前燃料電池依照電解質的不同，可分為鹼性燃料電池(Alkaline Fuel Cell ；簡稱AFC)、質子交換膜燃料電池或固體高分子型燃料電池(Proton Exchange Membrane Fuel Cell；簡稱PEMFC或PEFC)、磷酸型燃料電池(Phosphoric Acid Fuel Cell；簡稱 PAFC)、溶融碳酸鹽燃料電池(Molten Carbonate Fuel Cell；簡稱MCFC)及固態氧化物燃料電池(Solid Oxide Fuel Cell；簡稱SOFC)等五種。

鹼性燃料電池(AFC)，一般被運用於人工衛星上，操作時所需溫度並不高，轉換效率好，可使用之觸媒種類多價格又便宜，例如銀、鎳等，但是在最近各國燃料電池開發競賽中，卻無法成為主要開發對象，其原因在於電解質必須是液態，燃料也必須是高純度的氫才可以。此外，鹼性燃料電池的電解質，易與空氣中的二氧化碳結合形成氫氧化鉀，影響電解質的品質，導致發電性能衰退。

質子交換膜燃料電池(PEFC)，其電解質為離子交換膜，薄膜的表面塗有可以加速反應之觸媒（大部分為白金），薄膜兩側分別供應氫氣及氧氣，氫原子被分解為兩個質子及兩個電子，質子被氧吸引，再和經由外電路到達此處之電子形成水分子，因此此燃料電池的唯一液體是水，腐蝕問題相當小，同時其操作溫度介於80至100℃之間，安全上之顧慮較低。然而，觸媒白金價格昂貴，若減少其使用量，操作溫度勢必會提升。再者，白金容易與一氧化碳反應而發生中毒現象，因此比較不適合用在大型發電廠，而適合做為汽車動力來源。

磷酸型燃料電池(PAFC)，因其使用之電解質為100﹪濃度之磷酸而得名。操作溫度大約為150到220℃之間，因溫度高所以廢熱可回收再利用。其觸媒與前述之質子交換膜燃料電池一樣，同為白金，因此也同樣面臨白金價格昂貴之問題。到目前為止該燃料電池大都運用在大型發電機組上，而且已商業化生產，技術較不成問題，惟未能迅速普及，成本居高不下就是主要關鍵。

溶融碳酸鹽燃料電池(MCFC)，其電解質為碳酸鋰或碳酸鉀等鹼性碳酸鹽。在電極方面，無論是燃料電極或空氣電極，都使用具透氣性之多孔質的鎳。操作溫度約為600至700℃，因溫度相當高，致使在常溫下呈現白色固體狀的碳酸鹽溶解為透明液體，而發揮電解質之功用。由此可見此類型燃料電池，並不需要貴金屬當觸媒。因為操作溫度高，廢熱可回收再使用，其發電效率高者可達75到80﹪，非常適合於中央集中型發電廠。

固態氧化物燃料電池(SOFC)，其電解質為氧化鋯，因含有少量的氧化鈣與氧化釔，穩定度較高，不需要觸媒。一般而言，此種燃料電池之操作溫度約為1000℃，廢熱可回收再利用，因此大都使用於中規模發電機組。
各種燃料電池的種類與特性

電池種類	磷 酸 (PAFC)	熔融碳酸鹽(MCFC)	固態氧化物 (SOFC)	鹼 性 (AFC)	質子交換膜 (PEFC)
電解質	H3PO4	Li2CO3-K2CO3	ZrO2	KOH	含氟質子交換膜
陽極	C(含Pt)	Ni(含Cr，Al)	金屬(Ni，Zr)	C(含Pt)	C(含Pt)
陰極	C(含Pt)	NiO	金屬氧化物如LaMnO4	C(含觸煤)	C(含Pt)、鉑黑
流動離子	H+	CO32-	O2-	OH-	H+
操作溫度	180~200℃	~650℃	~1000℃	室溫~100℃	室溫~80℃
操作壓力	<120psia	<120psia	常壓	<60psia	<30psia
可用燃料	天然氣、 甲醇、輕油	天然氣、甲醇 、石油、煤碳	天然氣、甲醇、石油、煤碳	精煉氫氣、 電解副產氫氣	天然氣、甲醇、 汽油
池體材料	石墨	鎳、不鏽鋼	陶瓷	合成樹脂	石墨
特 性	1. 進氣中CO會導致觸媒中毒 2. 廢熱可予利用	1. 不受進氣CO影響 2. 反應時需循環使用CO2 3. 廢熱可利用	1. 不受進氣CO影響 2. 高溫反應，不需依賴觸煤的特殊作用 3. 廢熱可利用	1. 需使用高純度氫氣做為燃料 2. 低腐蝕性及低溫較易選擇材料	1. 功率密度高，體積小，重量輕 2. 低腐蝕性及低溫，較易選擇材料
優 點	1. 對CO2不敏感	1. 可用空氣作氧化劑 2. 可用天然氣或甲烷 作燃料	1. 可用空氣作氧化劑 2. 可用天然氣或甲烷作燃料	1. 啟動快 2. 室溫常壓下工作	1. 壽命長 2. 可用空氣作氧化劑 3. 室溫工作 4. 功率大 5. 啟動迅速 6. 輸出功率可隨意調整
缺 點	1. 對CO敏感 2. 工作溫度高 3. 成本高 4. 低于峰值功率輸出時性能下降	工作溫度較高	工作溫度過高	1. 需以純氧作氧化劑 2. 成本高	1. 對CO非常敏感 2. 反應物需要加濕
電池內重組可能性	可能	非常可能	非常可能	不可能	不可能
系統效率	40%	50%	50%	40%	40%
用 途	． 汽電共生 ． 分散型發電 ． 離島地區發電 ． 移動式電源 ． 運輸工具之電源	． 汽電共生 ． 分散型發電 ． 取代大規模火力發電	． 汽電共生 ． 分散型發電 ． 取代中規模火力發電	． 太空船 ． 潛水艇	． 小型發電機組 ． 分散型發電 ． 移動式電源 ． 運輸工具之電源

資料來源：
1.鄭耀宗等著，現場型磷酸燃料應用於大用戶之可行性研究，1995年。
2.Fuel Cell Handbook，fifth edition ，2000年。
3.左峻德，燃料電池之特性與運用，2001年。