Es gibt verschiedene Arten von Brennstoffzellen.

  • Alkalische Brennstoffzellen (AFC): Sie wurden bei den Apollo-Raumfahrtmissionen verwendet. Ihre Betriebstemperatur liegt bei 65–90 °C. Sie kommen in der Industrie seit mehr als 100 Jahren zum Einsatz. Die Temperatur kann mit einem hochkonzentrierten Elektrolyten unter Druck auf 250 °C steigen. Ihr Wirkungsgrad beträgt um die 50 %.
  • Protonenaustauschmembran-Brennstoffzellen (PEMFC): Membran-Brennstoffzellen arbeiten mit niedrigen Temperaturen unter 100 °C und haben einen Wirkungsgrad von etwa 50 %. Sie sind in der Lage, schnell mit voller Leistung zu starten. Sie eignen sich daher für die Versorgung von Fahrzeugen und Anlagen kleiner bis mittlerer Größe. Ihre Leistungspalette geht von einigen Milliwatt bis zu Hunderten von Kilowatt.
  • Phosphorsäure-Brennstoffzellen (PAFC): Die PAFC-Technologie ist hinsichtlich Entwicklung und Kommerzialisierung besonders weit fortgeschritten. PAFC sind in der Lage, stationäre Anlagen mit einer Leistung von mehreren Megawatt zu versorgen. Ihre Betriebstemperatur liegt bei 180 °C bis 210 °C, und die Wärme, die sie abgeben, ist leicht nutzbar. Daher sind sie besonders für die Kraft-Wärme-Kopplung geeignet.
  • Schmelzkarbonat-Brennstoffzellen (MCFC): Die Arbeitstemperatur dieser Brennstoffzellen ist recht hoch, sie liegt bei 600–700 °C. Schmelzkarbonat-Brennstoffzellen werden für große stationäre Energieerzeugungsanlagen von bis zu 100 Megawatt eingesetzt. Ihr Wirkungsgrad ist hoch. Er kann je nach Anlage 60 % bis 80 % betragen.
  • Oxidkeramische Brennstoffzellen (SOFC): Diese Hochtemperatur-Brennstoffzellen arbeiten mit Temperaturen von 800 °C bis 1000 °C. Dadurch können die kinetischen Reaktionen beträchtlich verbessert werden. Katalysatoren, die seltene Erdmetalle enthalten, werden nicht mehr gebraucht. Die Anlaufzeiten sind dagegen lang und die hohen Betriebstemperaturen erfordern eine sehr gute Isolierung und entsprechend hitzeunempfindliche Systemkomponenten. Oxidkeramische Brennstoffzellen werden in erster Linie für die stationäre Stromerzeugung eingesetzt.