质子交换膜燃料电池（Polymer Electrolyte Membrane Fuel Cell，简称PEMFC）被视作目前最具出色及有前景的可替代与节能技术，它在电动汽车、太阳能节能系统等方面得到了广泛应用。PEM 燃料电池是一种极具经济价值且具有良好发电性能的可再生能源技术。它由一系列的静电构件互相堆积组成，这些电极包括质子交换膜（PEM）、电解质、阴极及阳极。



一般来讲，PEMFC 由三大部分组成：一是质子交换膜；二是电解液；三是电极。首先，质子交换膜的基本功能是把原子形成的静电场，变成移动电子和质子的能量，在质子交换膜中，这些电子和质子穿过PEM，从而到达各个氧极块，产生电力。其次，电解液起到电解阴极和阳极，提供氧气和氢气在PEMFC中自由流动，促进正负电荷穿过电解质，包括电解液中质子和离子，维持PEMFC电路的稳定性。最后，电极则能够帮助离子和电子有效地从一端流向另一端，实现发电的目的。

此外，PEMFC的优点也十分显著。首先，PEMFC系统体积小，制造成本低，并且具有高效率和良好的发电性能。当然，这是由于它具有高单位重量功率，质子交换膜（PEM）材料及其电子传输层的优良性能所带来的，而且这些材料的使用可在温度范围内获得高发电量率。此外，PEMFC的发电系统有利于正向耦合，可以通过合理的串接关系，发挥出最大的发电潜力，而且可以优化载荷的发电量率，确保发电的及时性和稳定性。

最后，PEMFC的最大优势在于，它能够从可再生能源中获得能量，因此没有污染物排放，对环境影响较小。而且由于它在结构和组装上更为简单，且存在较低的危险性，相比储氢能源这类有机物层面的能源技术，可以更正确和审慎地使用。

总而言之，PEMFC有着众多优势，它使用范围广泛，性能出色，有很高的应用价值。在未来十年，PEMFC 将成为必要的价值技术和关键一步，以应对当今日益激烈的能源选择和气候变化的挑战。