In den letzten ein oder zwei Jahrzehnten haben die Vereinigten Staaten der Forschung und Entwicklung von Brennstoffzellen besondere Aufmerksamkeit geschenkt, während Japan die Technologieentwicklung auf der Grundlage der Einführung amerikanischer Technologie energisch vorangetrieben hat. Der Grund, warum die Brennstoffzelle die Aufmerksamkeit einiger Industrieländer auf sich gezogen hat, liegt hauptsächlich darin, dass sie die folgenden Vorteile hat:
01) Hoher Wirkungsgrad. Da die chemische Energie des Kraftstoffs ohne thermische Energieumwandlung in der Mitte direkt in elektrische Energie umgewandelt wird, ist die Umwandlungseffizienz nicht durch den thermodynamischen Carnot-Zyklus begrenzt; Da keine mechanische Energieumwandlung stattfindet, können mechanische Übertragungsverluste vermieden werden, und der Umwandlungswirkungsgrad wird nicht durch die Größe der Stromerzeugungsskala beeinflusst. und ändern, sodass die Brennstoffzelle einen höheren Umwandlungswirkungsgrad hat;
02) Geräuscharm und geringe Umweltverschmutzung. Bei der Umwandlung chemischer Energie in elektrische Energie hat die Brennstoffzelle keine mechanisch beweglichen Teile, sondern nur einige kleine bewegliche Teile im Steuersystem, sodass sie geräuscharm ist. Zudem sind Brennstoffzellen schadstoffarme Energieträger. Am Beispiel der Phosphorsäure-Brennstoffzelle liegt ihre Emission von Schwefeloxiden und -nitriden um zwei Größenordnungen unter der US-Norm;
03) Starke Anpassungsfähigkeit. Brennstoffzellen können verschiedene wasserstoffhaltige Brennstoffe wie Methan, Methanol, Ethanol, Biogas, Erdölgas, Erdgas und synthetisches Gas usw. verwenden, und das Oxidationsmittel ist unerschöpfliche Luft. Brennstoffzellen können zu Standardkomponenten mit einer bestimmten Leistung (z. B. 40 Kilowatt) verarbeitet, zu verschiedenen Leistungen und Typen gemäß den Bedürfnissen der Benutzer zusammengebaut und an der für die Benutzer bequemsten Stelle installiert werden. Bei Bedarf kann es auch in ein Großkraftwerk eingebaut und in Verbindung mit dem konventionellen Stromversorgungssystem verwendet werden, das zur Regulierung der Stromlast beiträgt;
04) Kurze Bauzeit und einfache Wartung. Nachdem die Brennstoffzelle in die industrielle Produktion überführt wurde, können verschiedene Standardkomponenten der Stromerzeugungsvorrichtung kontinuierlich in der Fabrik hergestellt werden. Es ist leicht zu transportieren und kann auch vor Ort im Kraftwerk montiert werden. Einige Leute schätzen, dass die Wartung einer 40- Kilowatt-Phosphorsäure-Brennstoffzelle nur 25 Prozent der Wartung eines Dieselgenerators gleicher Leistung beträgt.
Da die Brennstoffzelle so viele Vorteile hat, messen sowohl die Vereinigten Staaten als auch Japan ihrer Entwicklung große Bedeutung bei.