根据Fuelcell Today的数据，2012年燃料电池系统的出货量为166MW， 2013年在燃料电池电站的带动下，出货量将增长至215 MW，从目前的商业化应用来看，MCFC、PEMFC和SOFC型燃料电池是最主要的技术路线，其中MCFC和SOFC主要应用于固定式燃料电池电站、家用热电联产，PEMFC主要应用于燃料电池汽车；

　　燃料电池堆——PEMFC

　　PEMFC质子交换膜燃料电池以全氟磺酸型固体聚合物为电解质，铂/炭或铂铑/炭为点催化剂，氢或净化重整气为燃料，空气或纯氧为氧化剂，带有气体流动通道的石墨或表面改性金属板为双极板，PEMFC的核心是膜电极MEA组件和双极板。

　　双极板是PEMFC的关键材料之一，其主要功能是为膜电极的组装提供机械支撑和强度，解决密封应力的传动问题，收集电流，分隔氧化剂和还原剂、并引导氧化剂和还原剂流体均匀、平缓且可控地分散到电极表面的反应区域，制造双极板的材料包括石墨、金属和复合材料，理想的双极板材料应当满足以下要求：起集流器作用：双极板材料必须具有高电导率，双极板和气体扩散层之间的接触电阻必须足够低，材料在使用中必须无杂质阳离子浸出；均匀的将氧化剂和还原剂分配到反应区：双极板上面必须设计合理的流道，同时要求材料的水、气密闭性好；保持温度的均匀分布，材料必须具有足够高的热导率和热稳定性，结构坚固，以便支撑膜电极；膜电极组件（MEA）是PEMFC的核心部件，直接影响到燃料电池的成本，膜电极由气体扩散层、质子交换膜、催化剂构成，电解质隔膜两侧分别发生氢氧化反应与氧还原反应，额定工作条件下一节单电池工作电压仅为0.7V。燃料电池大量使用贵金属铂作为催化剂的活性成分，成为燃料电池成本居高不下的重要因素，膜电极占比燃料电池成本的40%左右；电解质膜是一种厚度仅为50~180um的膜片，质子交换膜是燃料电池电解质和电极活性物质(催化剂)的基地，其主要功能是在一定的温度和湿度条件下，具有选择透过性，即只容许H离子(质子)透过，而不容许H2分子及其它离子透过。同时具有适度的含水率，对氧化、还原和水解反应具有稳定性，质子交换膜具有足够高的机械强度和结构强度，以及膜表面适合与催化剂结合等性能；全氟磺酸型质子交换膜是已经商品化的燃料电池膜材料，主要有杜邦公司的Nafion膜，陶氏化学的XUS-B204膜，旭化成的Apilex膜，旭硝子的Flemion膜，日本氯工程公司的C膜，Ballard公司的BAM膜；目前广泛使用的是Dupont生产的全氟磺酸膜Nafion膜，其价格昂贵、机械性能差、质子传导率强烈依赖水含量，用于醇类燃料时阻醇渗透性差，对Nafion膜的修饰、改性和研发新型低成本电解质膜是研究的重点。到目前为止，质子交换膜的成本非常高，约600美元/平米，占成本比重约20%-30%；电极由扩散层和催化曾组成，扩散层起支撑作用、气体扩散和集流的作用，由碳纸和防水剂PTEE组成，电极制备方法是铂黑与聚四氟乙烯乳液混合涂在炭纸上，表面喷一层Nafion溶液后与质子交换膜热压在一起，形成三明治结构；催化剂：目前制备膜电极的催化剂均为含Pt催化剂，降低Pt用量以有效降低质子交换膜燃料电池的成本是研究的主要方向，DOE制定了50KW质子交换膜燃料电池电堆阴极催化剂Pt载量降低至0.05mg/cm2的长期目标；

PEMFC可以使用的燃料有氢气、甲烷、甲醇、乙醇，尤其以氢气和甲醇居多。通过甲醇重整制氢用于PEMFC又增加了一道工序造成成本上升，所以直接使用甲醇做燃料的电池应运而生，即DMFC直接甲醇燃料电池， DMFC和PEMFC最大的不同是Nafion膜的甲醇渗透和中间产物CO对催化剂的毒性，会造成燃料利用率下降；

　　燃料电池堆——SOFC

　　固体氧化物燃料电池关键材料包括阳极、阴极、电解质、密封材料以及连结材料等，其中电解质材料是整个SOFC的核心部件，直接影响电池的工作温度、功率输出等；

SOFC的电解质材料需要低的电子导电和高的离子导电，主要研究的材料包括氧化锆、氧化钪、LSGM等，目前固体氧化物燃料电池中广泛采用掺杂8%的Y2O3的氧化锆电解质。

阳极材料在SOFC中的作用是提供与氧离子反应的燃料气体所需的位置并催化氧化燃料气，目前普遍采用Ni-YSZ金属陶瓷作为阳极材料阴极材料主要作用是对氧气的吸附、催化还原和运输，目前SOFC采用锶掺杂的锰酸镧（LSM）钙钛矿型材料，具有很好的氧还原点催化活性，省去了铂；密封材料：高温无机密封材料也是平板式SOFC的关键材料之一，用于组装电池夹层平板结构和双极连接板之间的密封，高温密封材料主要采用玻璃纤维；低温化是固体氧化物燃料电池的重要发展趋势，也是降低SOFC成本和提高耐久性的重要手段，传统SOFC运行温度一般为900-1000度，现在基本采用10um电解质膜和1-2mm厚的金属陶瓷阳极为衬底，电池工作温度为700-800度；

　　燃料电池堆——MCFC

　　熔融碳酸盐燃料电池吃一种高温燃料电池，工作温度650℃，具有不需要使用贵金属催化剂、可不使用纯H2、热电联产能量转换效率高等优点；

熔融碳酸盐燃料电池的电解质为碳酸盐，在650℃温度下具有较强的腐蚀能力，因此阴极和阳极材料必须要能够耐腐蚀，MCFC的阳极通常采用多孔镍电极，阴极则通常采用烧结镍电极；电解质通常采用Li2CO3-K2CO3和Li2CO3-Na2CO3，Li2CO3-K2CO3更容易挥发，因此电池长期运行挥发损失较为严重，逐步被Li2CO3-Na2CO3所替代，电解质板的支持材料一般为γ-LiAlO3；

　　燃料电池汽车2015年有望量产

　　汽车厂商合作加速燃料电池汽车推广

　　PEMFC用于燃料电池汽车始于1993年，第一辆燃料电池概念车Energy PartnersConsulier采用三个15KW 燃料电池，最高时速95 km/小时，续航里程95公里；

1994年戴姆勒第一辆燃料电池车NECAR亮相，采用50 KW PEMFC燃料电池和压缩氢气罐，随后丰田、雷诺、马自达纷纷开始展示燃料电池汽车；对燃料电池汽车的关注在2000年达到顶峰，随后由于技术成熟度的原因，业界逐步转向混合动力和纯电动车等短期技术，而对燃料电池汽车的研究也从小型轿车转向公共汽车；2005年戴姆勒推出了B级燃料电池汽车，采用Ballard的燃料电池技术，通过减少燃料消耗、增加车载储氢量使续航里程达到400公里；2006年本田推出了Honda-FCX燃料电池汽车，装有86 KW PEM燃料电池，续航里程430公里，最高时速160km/小时，是唯一一辆通过美国环境保护局和加州大气资源委员会鉴定的零排放燃料电池汽车，2008年本田FCX Clarity在美国加州采用租售的方式推广，月租金600美元；续航里程和燃料填充速度是燃料电池相比于锂电池汽车的最大优势：燃料电池续航里程可以达到500-1000km，而相对于电动汽车8小时的充电时间，燃料的充满时间仅为几分钟；2010年戴姆勒展示了F800 style燃料电池和插电式混合动力汽车，最高时速180km/小时，每公斤氢燃料可以行使100公里，在充满燃料的情况下可以行使600公里。

　　2011年戴姆勒展示了F125! 燃料电池概念车，采用燃料电池搭配高能量密度锂-硫电池，氢气储存量达到7.5kg，最大续航里程达到1000公里；汽车厂商合作加速燃料电池汽车推广：2013年以来，特别是随着tesla 锂电池汽车的推出，汽车大厂开始加速合作开发燃料电池汽车；2013年1月24日丰田与宝马共同签署关于“共同开发燃料电池系统”的正式合作协议，以2020年为目标，为了争取燃料电池车的尽早普及与推广，共同开发燃料电池组及其系统，以及包括储氢罐、电动机、电池等在内的燃料电池车的整个基础系统；2013年1月29日戴姆勒、福特、雷诺签署三方协议，联合开发一款通用燃料电池系统，加速推广零排放技术，预计第一款价格可承受的燃料电池新车将于2017年推出；2013年3月大众与Ballard签署为期4年的合作协议，以推动大众燃料电池汽车的发展，同时今年8月奥迪A7燃料电池汽车将开始测试；2013年7月2日通用和本田宣布共享知识产权，加速燃料电池汽车的开发；

　　2015年是各大汽车厂商规划的燃料电池汽车量产时间节点，目前率先量产的韩国现代ix35燃料电池汽车：韩国现代2010年推出了ix35燃料电池车，先将4辆ix35 氢燃料电动车投入到丹麦、挪威等北欧国家进行试运营，2012年与哥本哈根市签订了15量燃料电池汽车合作计划，并计划在2015年生产1000量，成为首款量产的燃料电池汽车，量产成本约为5万美元；丰田首先将从2014年底启动燃料电池车的量产，年产量最初为700辆，很快将增加到1000辆。核心部件“燃料电池组”的生产与车辆组装将放在大本营丰田市，包括政府补贴在内，每辆FCV的售价约为500万日元；燃料电池汽车实现实用化方面存在三大课题：耐久性、低温工作及低成本化，现在耐久性和低温工作两个课题已经解决。