质子交换膜燃料电池以磺酸型质子交换膜为固体电解质,无电解质腐蚀问题，能量转换效率高，无污染，可室温快速启动。质子交换膜燃料电池在固定电站、电动车、军用特种电源、可移动电源等方面都有广阔的应用前景，尤其是电动车的最佳驱动电源。它已成功地用于载人的公共汽车和奔驰轿车上。

工作原理如下：
燃料电池工程中心制备和小批量生产PEMFC的Pt/C 、Pt-Ru/C电催化剂、电极、膜电极三合一(EMAS)和电池双极板等关键组件；研制和生产各种规格的电池组；进行PEMFC 电动车装车试验并研制以PEMFC为动力的电动车发动机。已掌握了一系列PEMFC 的关键技术，申请了十四项国家发明专利。成功地研制出100W ～5KW的各种规格的电池组, 电池额定输出功率密度≥0.35W/cm2 。目前千瓦级PEMFC技术已经成熟，具备了商业开发的条件，同时在质子交换膜燃料电池氢源开发方面取得了重大进展。

2. 再生氢氧燃料电池

再生氢氧燃料电池将水电解技术(电能+2H2O→2H2+O2)与氢氧燃料电池技术(2H2+O2→H20+电能)相结合 ,氢氧燃料电池的燃料 H2、氧化剂O2可通过水电解过程得以“再生”, 起到蓄能作用。可以用作空间站电源。

燃料电池工程中心研究双效催化剂和双效氧电极的制备方法，研制薄层电极并制备膜电极三合一组件，降低电极铂担量。目前电极的铂担量已降至0.02mg/cm2。同时进行固体电解质的水电解技术开发，已掌握水电解用膜电极的制备技术。正在进行百瓦级可逆式质子交换膜再生氢氧燃料电池的开发。

3.固体氧化物燃料电池

固体氧化物燃料电池采用固体氧化物作为电解质，除了高效，环境友好的特点外，它无材料腐蚀和电解液腐蚀等问题；在高的工作温度下电池排出的高质量余热可以充分利用，使其综合效率可由50%提高到70%以上； 它的燃料适用范围广，不仅能用H2，还可直接用CO、天然气（甲烷）、煤汽化气，碳氢化合物、NH3、H2S等作燃料。这类电池最适合于分散和集中发电。
其工作原理如下图所示：

燃料电池工程中心进行电池材料的制备，研究SOFC的新型结构和组装技术并进行SOFC的应用基础研究。已掌握LSM阴极，Ni-YSZ阳极及高温密封材料的制备工艺。开发出中温SOFC用大面积Ni-YSZ 多孔阳极基膜和负载YSZ 致密膜以及电极-膜三合一的制备工艺，制备的负载YSZ 致密膜厚度小于10μm。中温SOFC在800℃时的功率密度达到0.15W/cm2。目前正在进行千瓦级电池组的开发。

4.熔融碳酸盐燃料电池

熔融碳酸盐燃料电池是由多孔陶瓷阴极、多孔陶瓷电解质隔膜、多孔金属阳极、金属极板构成的燃料电池。其电解质是熔融态碳酸盐。
反应原理示意图如下：

阴 极： O2 + 2CO2 + 4e - →2CO32-
阳 极： 2H2 + 2CO32- → 2CO2 + 2H2O + 4e–
总反应： O2 ＋ 2H2 → 2H2O

熔融碳酸盐燃料电池是一种高温电池（600～700℃），具有效率高（高于40%）、噪音低、无污染、燃料多样化（氢气、煤气、天然气和生物燃料等）、余热利用价值高和电池构造材料价廉等诸多优点，是下一世纪的绿色电站。
燃料电池工程中心研制和小批量生产隔膜材料和电池隔膜，制备MCFC电极并组装数千瓦的电池组。已可批量生产隔膜材料LiAlO2粉料，开发成功制备1000cm2LiAlO2隔膜的工艺，已组装了28cm2、110cm2单电池，并进行了电池性能的评价和研究，现正在进行千瓦级电池组的研制。