隨著環境問題與石油危機的出現，新興能源發電系統與替代能源之需求日漸受到關注。為了加速燃料電池的商業化，許多公司與研究機構正致力於燃料電池的技術開發與性能改善。目前，磷酸燃料電池(Phosphoric acid fuel cell, PAFC)、鹼性燃料電池(Alkaline fuel cell, AFC)、質子交換膜燃料電池(Proton exchange membrane fuel cell, PEMFC)已達到技術成熟階段，未來須再進一步降低製作成本，方能邁向商業化應用；而固態氧化物燃料電池(Solid oxide fuel cell, SOFC)、熔融碳酸鹽燃料電池(Molten carbonate fuel cell, MCFC)、直接甲醇燃料電池(Direct methanol fuel cell, DMFC)已達到原型展示階段，目前正持續確認其產品效能；另有多種正處於早期研究開發階段之燃料電池技術，說明如下：

一、固態酸燃料電池(Solid Acid Fuel Cell, SAFC)

反應材料：燃料使用除了氫氣、氧氣之外，亦包含甲醇、柴油、天然氣；催化劑使用鉑；電解質使用固體酸(solid acid)材料。

技術發展：美國SAFCell公司開發出新型的固態酸燃料電池，透過相變來產生高質子導電度(proton conductivity)，在高溫下的穩定性高，對於燃料的選擇彈性大，且催化劑的毒性低，於反應過程中的碳排放量低，容易製造。該電池之功率區間為10W至10kW，操作溫度區間為100至300°С。

應用範圍：定置型發電(stationary power generation)、可攜式電源、汙水處理。

二、直接碳燃料電池(Direct Carbon Fuel Cell, DCFC)

反應材料：燃料使用碳材料，其資源豐富且價格便宜，包含煤、木材、生質材料(biomass)；使用的電解質與傳統燃料電池相同，或為新型的高導電材料；而電極材料即為其催化劑，不需使用貴重金屬。

技術發展：愛達荷州國家實驗室的研究團隊開發出摻雜氧化鈰和碳酸鹽之高導電材料，將其應用於直接碳燃料電池，不僅改善了電池陽極與固體燃料間的接觸表面積小而造成反應率不佳之問題，亦解決了電池組件腐蝕嚴重、壽命短之問題；此外，該技術還可提高電池效率，具高可靠性，並能夠大規模發電。該電池的功率區間為400W至10kW，操作溫度區間由600至1000°С轉變為500至600°С。

應用範圍：定置型發電、廢棄物再利用能源、運輸產業。

三、鋅空氣燃料電池(Zinc-air Fuel Cell, ZAFC)

反應材料：燃料使用地殼中含量豐富、成本低的鋅；催化劑使用貴重金屬；電解質使用鹼性水溶液。

技術發展：加州NantEnergy公司開發出可充電的鋅空氣電池存儲系統，可用於遠端電源裝置，具高性能、低製造成本。該系統結合燃料電池技術與傳統的固態電極設計，使用可逆化學反應來儲存與釋放能量，不僅改善了電池內部的高濃度電解質而腐蝕電池內組件之問題，亦解決了電解液中有未反應完成的鋅而產生固體物與副產物之問題。該電池具備堅固耐用、安全可靠、使用壽命長(自放電量每年僅2%)等特性，其功率區間為1W至1MW，操作溫度為室溫。

應用範圍：電動車、分散式發電(distributed generation)、公用事業規模之儲能係統、應用於小型電子裝置之電池。

四、鎂空氣燃料電池(Magnesium-air Fuel Cell, MAFC)

反應材料：燃料使用地殼中含量豐富、化學活性大的鎂；催化劑使用貴重金屬或碳基(carbon-based)材料；電解質使用含鹽水之溶液。

技術發展：美國MagPower Systems公司開發出鎂空氣鹽水技術，將鎂空氣燃料電池的效率提高至80％，不僅改善了鎂材料易腐蝕、電解液不穩定之問題，且設計簡單、價格便宜、易操作、毒性低、安全性高，以及重量輕巧、攜帶方便，功率區間為60W至700kW，操作溫度區間為-30至60°С。

應用範圍：海事備用系統、海下電源、遠端與軍事應用之可攜式電源。

五、質子陶瓷燃料電池(Protonic Ceramic Fuel Cell, PCFC)

反應材料：燃料使用煤、木材、碳氫化合物(hydrocarbons）、非化石類有機物(non-fossilized organic matter)；催化劑使用貴重金屬鎳或電極材料；電解質使用導電陶瓷氧化物(conducting ceramic oxide)材料。

技術發展：由於導電陶瓷氧化物材料的耐熱性與化學穩定性低，使得電池的製作成本與材料的兼容性受到挑戰。美國科羅拉多礦業大學致力於質子陶瓷燃料電池之研究，所開發出之電池，於可逆化學反應的循環下之穩定性高，並可長時間連續操作，庫倫效率可達90至98%，氫氣轉換效率可達97%；目前，已在11種不同的燃料上進行測試，皆能證實其優異性能。該電池之功率為小於500W，操作溫度區間為400至700°С。

應用範圍：定置型發電、公用事業規模之儲能係統、可攜式電源、運輸產業。

六、微生物燃料電池(Microbial Fuel Cell, MFC)

反應材料：燃料使用有機物，包含固體的生質廢棄物(solid waste biomass)、食物廢棄物、家用廢水；催化劑為細菌；電解質使用質子交換膜或腐植酸(humic acid)。

技術發展：英國西英格蘭大學的布里斯托生物能源中心開發了新型的微生物燃料電池「Pee Power」，其將尿液與其他類型的廢水轉化為電能，效率高達90％，並在清除尿液的同時，產生天然的植物肥料，而產生之電力，可提供照明或手機充電之使用

該電池的功率區間為5mW至10kW，操作溫度為室溫。

應用範圍：自動化機器人、獨立遙測系統(stand-alone remote sensing)、生物感測器、醫療設備、廢水處理。

七、酵素燃料電池(Enzymatic Fuel Cell, EFC)

反應材料：燃料使用氫、甲醇、脂族醇、葡萄糖；催化劑使用酵素及其衍生物；電解質使用不會讓酵素變性的材料。

技術發展：日本筑波大學開發出高性能、可穿戴的酵素燃料電池，可應用於穿戴式生物設備，其重量輕、具可撓性。該電池將氧化鎂、紡織物用於電極設計，可表現出更高的輸出功率，改善電池轉換效率低之問題，功率區間為1.5μW至3mW，操作溫度為室溫。

應用範圍：應用於體內的植入式儀器、心律調節器；應用於體外的自供電生物感測器、小型可攜式電源。

燃料電池為可充電電池，且材料來源豐富，具備成為替代能源之潛力。目前燃料電池的技術開發，需持續朝向降低電池成本、減小電池尺寸與重量、增加電池續航力，以及大規模地建立基礎設施之目標，讓燃料電池發揮更大作用。