جستجو در تالارهای گفتگو

امروزه پیل­های سوختی میکروسیالی به عنوان یک جایگزین برای باتری­ها در وسایل الکترونیکی مانند نوت­بوک، موبایل و ... نظر بسیاری از محققین را به خود جلب کرده و در بین بازار قطعات الکترونیکی از این قبیل، از جایگاه بالاتری برخوردار هستند. پیل­های سوختی میکروسیالی جریان آرام (LFFC)، مشکلاتی از قبیل دمای کاری بالا، تمایل به خشک شدن غشاء در این شرایط، نیاز به مرطوب­سازی غشاء، نیاز به وسایل خنک­کننده و امکان از هم پاشیدگی غشاء در کوچک­سازی پیل­های غشاء تبادل پروتون را برطرف کرده و از لحاظ اقتصادی نیز مورد توجه قرار گرفته است. در اینگونه پیل­ها دو جریان (سوخت و اکسیدان) با عبور از یک میکروکانال حاوی الکترودهای آند و کاتد، تولید الکتریسیته می­کند. در این تاپیک به تدریج با این پیلهای سوختی میکروسیالی آشنا خواهیم شد.

نویسندگان: حسین رمضانی کبریا، قاسم اسکوئیان، میلاد حیدری،ابراهیم علیزاده چکیده: در میان فناوری‌های تولید انرژی، پیل سوختی بهترین گزینه برای تولید انرژی سبز در آینده است. مهمترین و رایج‌ترین پیل سوختی، پیل سوختی پلیمری یا تبادل یونی (pemfc) است. امروزه یکی از موانع بزرگ در مقابل استفاده تجاری از این پیل‌های سوختی هزینه بالای فلز گرانقیمت پلاتین بعنوان کاتالیزور است. 50درصد از کل هزینه‌های توده پیل سوختی مربوز به هزینه لایه کاتالیزور است. بنابراین بدون کاهش شدید در میزان مصرف کاتالیزور، تجاری سازی پیل سوختی امکان پذیر نخواهد بود. الکترود پیل سوختی باید دارای نفوذ پذیری گاز بالا به همراه هدایت الکتریکی بالا باشد. نانوالیاف کربن بخاطر هدایت الکتریکی خوب و سطح تماس بالا برای استفاده در الکترود پیل سوختی مناسبند. در حقیقت نانوالیاف کربن بعنوان نگهدارنده کاتالیزور پلاتین می‌تواند برای بهبود راندمان واکنش رد الکترود استفاده شود. در این مقاله به روش‌های تولید نانوالیاف کربن و نشست کاتالیزور بر روی آن جهت تولید الکترود‌های مناسب برای پیل سوختی پلیمری پرداخته میشود. پسوورد: [Hidden Content] 0144tex.rar

پژوهشگران دانشگاه امیرکبیر موفق به اصلاح یک نوع غشای تجاری در پیل‌های سوختی با استفاده از نانولوله‌ها شدند. در این پژوهش به منظور اصلاح معایب غشای تجاری نفیون در پیل‌های سوختی شامل عبورپذیری سوخت بالا، رسانایی کم ‏پروتون و دمای عملکردی پائین، از نانولوله اصلاح شده با هیستیدین استفاده شده و همچنین خواص این غشای نانوکامپوزیتی ‏جدید به عنوان الکترولیت در پیل‌های سوختی متانولی مورد بررسی قرار گرفته است.‏ مهسا سادات عسگری، فارغ‌التحصیل کارشناسی ارشد رشته مهندسی شیمی از دانشگاه صنعتی امیرکبیر در این باره گفت: ‏‏در این پژوهش برای ساخت این غشا در ابتدا سطح نانولوله به وسیله هیستیدین عامل‌گذاری شد. در این حالت بر روی سطح ‏نانولوله گروه‌های آزول قرار می‌گیرد. در ادامه محلول نفیون با نانولوله اصلاح شده مخلوط شده در پتری دیش‌های شیشه‌ای ‏ریخته شد و بعد از خشک شدن در آون، غشای نانوکامپوزیت به دست آمد. سپس هدایت پروتونی، نفوذپذیری متانولی، ظرفیت ‏تبادل یونی و عملکرد الکتروشیمیایی این غشا را بررسی و با غشای تجاری نفیون مقایسه کردیم. وی تاکید کرد: نوآوری این پروژه استفاده از هیستیدین برای عامل‌گذاری و اصلاح ساختار نانولوله چند‌دیواره است. هیستیدین آمینواسیدی ‏است که دارای گروه‌های کربوکسیلیک اسید، آمین و آزول است. استفاده از نانولوله اصلاح شده با هیستیدین علاوه‌بر اینکه باعث ‏ایجاد برهمکنش مناسب بین گروه آزول اسید آمینه و یون‌های پروتون و بهبود عملکرد پیل‌های سوختی به خصوص در دماهای ‏بالا می‌شود، ماهیت زیست سازگار هیستیدین پتانسیل بالایی برای این نوع غشا در محیط‌های بیولوژیکی فراهم می‌کند.‏ وی افزود: نکته قابل تامل این غشا افزایش چگالی توان تولیدی از مولد الکتروشیمیایی در غلظت‌های بالای متانول و عبور پذیری بالای پروتون نسبت به غشای تجاری نفیون بویژه در دماهای بالاست که دستاورد بسیار مهمی در حوزه عملکرد ‏پیل‌های سوختی محسوب می‌شود. از آنجا که در غشاهای تجاری با تبخیر آب در دماهای بالا سازوکار انتقال پروتون دچار اختلال می‌شود و ‏بازده و عملکرد این پیل‌های سوختی کاهش می‌یابد، استفاده از سازوکار گراتوس در غشای طراحی شده در این پروژه به کمک ‏گروه‌های عاملی آزول سبب بهبود بازده پیل بویژه در دماهای بالا شده است. همچنین از دیگر مزایای غشای طراحی شده ‏می‌توان به عبورپذیری پایین متانول و توان تولیدی بالای آن نسبت به دیگر غشاهای تجاری مورد استفاده در بازار اشاره کرد. عسگری با ابراز امیدواری از امکان تجاری‌سازی این نانوغشای تولیدی، ادامه کار تحقیقاتی خود را معطوف به مدل‌سازی ‏عملکرد غشای طراحی دانست.‏ وی تصریح کرد: غشای نانوکامپوزیتی ساخته شده در این پروژه به عنوان الکترولیت پیل سوختی متانولی مورد بررسی قرار گرفته است. پیل ‏سوختی متانولی به دلیل چگالی قدرت بالا، دما و فشار عملکرد پایین جایگزین مناسبی برای باتری‌ها هستند و در تلفن‌های همراه، ‏رایانه‌های کیفی و همین طور به عنوان مولدهای برق در وسایل اندازه‌گیری، وسایل سنجش‌گر و انواع حسگرها در دستگاه‌های ‏کنترل ترافیک و تعیین وضع آب و هوا قابل استفاده است.‏ نتایج این کار تحقیقاتی که توسط مهسا سادات عسگری و همکاران وی صورت گرفته، در مجله ‏«International Journal of Hydrogen Energy‏» منتشر شده ‏است. ‏ منبع:مجله بسپار

پژوهشگران دانشگاه صنعتی امیركبیر با همکاری مرکز تحقیقات بن یاخته نوعی نانوالیاف بهینه سازی شده را با قابلیت كاربرد در پیل‌های سوختی و ماهیچه‌های مصنوعی تولید کردند.به گزارش ایمان شعبانی- مجری طرح با اشاره به ساخت غشاهای نانوكامپوزیتی از الیاف نانو گفت: در این پژوهش ما موفق به بهینه سازی ویژگی تبادل یون در پلیمر اولیه شدیم و سپس از این پلیمر نانوالیاف و از نانوالیاف هم غشاهای نانوكامپوزیتی تهیه شد. وی افزود: آزمایش این غشاهای نانوكامپوزیتی در نوعی از پیل‌های سوختی و ماهیچه‌های مصنوعی بر پایه تبادل یونی و فلز، نشان داد كه خواص آنها بهبود و همزمان هزینه ساخت كاهش می‌یابد. شعبانی جذب رطوبت‌های بالا را از ویژگی های این نانو الیاف ذکر کرد و گفت: این در حالی است كه نمونه استاندارد در رطوبت‌های زیاد مانند محیط بدن كه بیشترین كاربری‌ها را دارد دچار افت خواص می‌شوند. مجری طرح یادآور شد: در ادامه طرح قرار است برای بررسی کارآیی، ماهیچه مصنوعی تولید شده در بدن خرگوش پیوند زده شود. محمد مهدی حسنی صدرآبادی، پژوهشگر دیگر طرح نیز با اشاره به این كه پیل های سوختی مبدل های الكتروشیمیایی هستند كه به شكل مستقیم سوخت را به الكتریسیته تبدیل می کند، گفت : با توجه به اینكه مهمترین محدودیت كاربرد این پیل‌ها هزینه آنها است، یكی از اهداف این طرح كاهش بخشی از این هزینه‌ها است. وی افزود: استفاده از نانوالیاف ساخته شده در این طرح منجر به افزایش 106 درصدی تولید در یك تك سلول پیل سوختی نمونه آزمایشی در مقایسه با نمونه تجاری در پیل های متانولی و افزایش 73 درصدی بازده آن شد. این طرح با همكاری دانشگاه صنعتی امیركبیر و مركز تحقیقات فناوری بن یاخته به انجام رسیده است. منبع : مجله بسپار

پژوهشکده علوم و فناوری دفاعی شمال وابسته به دانشگاه صنعتی مالک اشتر با هدف ایجاد سیستمی جامع جهت تست عملکردی تکسل و استک پیل سوختی پلیمری، دستگاه تست پیل سوختی پلیمری هیدروژنی پنج کیلووات را به صورت بومی ساخته است. به گزارش سرویس فناوری ایسنا، قابلیت تنظیم و کنترل همزمان محتوای رطوبت واکنشگرها، فشار و سطح یون چرخ هی سیال خنک کننده، توانایی کارکرد در حالتهای انتها باز و انتها بسته، کنترل خودکار دبی گازهای واکنشگر هر مسیر در دقت مطلوب برای تست تکسل و استک، قابلیت اتصال و کنترل همزمان چند بانک بار جهت افزایش میزان جریان الکتریکی مورد نیاز، ارتباط آسان کاربر با واسط کاربری سیستم کنترلی و دارا بودن سیستم تشخیص میزان نشت محیطی هیدروژن و کنترل نیمه خودکار سیستم تهویه و خطوط انتقال واکنشگر در حالت هشدار، برخی از قابلیتهای سیستم مذکور است. مدیر گروه انرژی‌های نو پژوهشکده علوم و فناوری دفاعی شمال، کاهش بیش از 50 درصدی در هزینه ها و زمان تحویل، قابلیت طراحی سفارشی سیستم در ابعاد و مشخصات تحقیقاتی و صنعتی، امکان تأمین خدمات پس از فروش و پشتیبانی‌های لازم را از جمله ویژگیهای بارز دستگاه تست مذکور نسبت به نمونه های خارجی ذکر کرد. وی خاطرنشان کرد: «این سیستم در کنار دارا بودن پارامترهای صنعتی با هدف حفظ حالت آموزشی به گونه ای طراحی شده که قابلیت دسترس‌پذیری و کنترل‌پذیری اجزای آن حفظ شود.» ارتقا از حالت نیمه خودکار به حالت خودکار جهت انجام فرآیندهای فعالسازی غشا، استخراج نمودار قطبیت و همچنین خاموش کردن بر مبنای استانداردهای معتبر از برنامه های در دست انجام پژوهشکده علوم و فناوری دفاعی شمال است. این مجموعه توانایی دریافت سفارش، طراحی و ساخت دستگاه‌های تست پیل سوختی پلیمری بر مبنای استانداردهای معتبر را تا توان 120 کیلووات داشته و با پشتیبانی کامل قادر به تأمین نمونه های آموزشی و صنعتی جهت کاربری در مراکز دانشگاهی، مؤسسات تحقیقاتی و شرکت‌های صنعتی به ویژه صنایع خودروسازی است. منبع : انجمن صنفی مهندسین پلیمر و شیمی

سلام مقاله ای جالب درمورد توربینهای بادی وپایداری شبکه(بنوعی تولید پراکنده) Reliability analysis of grid connected small wind turbine power electronics دانلود

خودروهای هایبریدی و پیل سوختی دانلود تحقیق در زمینه خودروهای هیبریدی و پیل سوختی به صورت اسلاید پاورپوینتاین تحقیق در دانشگاه ازاد مشهد انجام شده و پروژه پاورپوینت خودروهای هیبریدی و پیل سوختی را میتوانید از لینک زیر دریافت نمایید. خودروهای هایبریدی و پیل سوختی عوامل تکامل صنعت خودروسازی: 1.تقاضای بازار مصرف 2.افزایش هزینه سوخت 3.مقررات بین المللی در دهه اخیر: 1.بحران انرژی 2.آلودگی هوا مزایای خودروهای هایبریدی: 1.راندمان بسیار بالا 2.آلایندگی بسیار کم 3.مسافت قابل پیمایش بالا 4.ایمنی مطلوب 5.قیمت قابل رقابت با خودروهای متداول 6.امکان بازیابی انرژی 7.قابلیت جابجایی نقطه کار موتوراحتراقی به نواحی راندمان بهینه دانلود تحقیق خودروهای هیبریدی و پیل سوختی دانلود کنید. پسورد : [Hidden Content]

دانلود پروژه سوخت واحتراق با عنوان : پیل های سوختی مقدمه يکي از موارد مهمي که بشر از ابتدا به عنوان يک چالش اساسي با آن مواجه بوده است يافتن روشهاي نوين و پر بازده تبديل انرژي سوختها به انرژي قابل استفاده بوده است شايد بتوان اولين تجربه انسان در اين راه را ساخت ماشينهاي اوليه بخار دانست اين ماشينها داراي راندمان بسيار پايين بودند بعد از اختراع موتورهاي احتراق داخلي توسط اتو اين راندمان نسبتا بهبود يافت و به مرز 7 % در موتورهاي اوليه رسيد با پيشرفت علم ترموديناميک سيکلهاي احتراقي بهتري پا به عرصه گذاشتند هر چند برخي از آنها يا قابل اجرا نبودند يا با مشکلات ساخت و تجهيزات پيچيده مواجه بودند. بهترين سيکل حرارتي کاربردي که تا کنون مورد استفاده بشر قرار گرفته است سيکل ترکيبي برايتون – رانکين مي باشد که در نيروگاههاي حرارتي توليد برق مورد استفاده قرار گرفته است و بازده آن قريب به 45 % مي باشد اما امروزه بشر به فن آوري جالب پيل سوختي به عنوان جانشين بسيار مناسب براي موتورهاي احتراق داخلي مي انديشد از آنجاييکه اين وسيله از سيکل کارنو تبعيت نمي کند و بصورت مستقيم و بواسطه فرآيند الکتروشيميايي ، انرژي شيميايي سوخت را به انرژي الکتريکي تبديل مي نمايد مي توان بسته به نوع سوخت راندماني بين 80 % براي سوخت هيدروژن خالص و 30 % براي گاز متان داشته باشد. امروزه پيل سوختي به يک رقيب مناسب براي توربينهاي گاز در نيروگاهها ، موتورهاي احتراق داخلي در خودروها و باطريها در کامپيوترهاي کيفي تبديل شده است جريان مستقيم توليد شده توسط پيل سوختي را مي توان براي کاربردهاي الکتريکي بويژه بکارانداختن موتورهاي الکتريکي و روشنايي استفاده نمود. يکي از شيوه هاي اساسي که تکنولوژي آن در دهه اخير به سرعت توسعه يافته است استفاده از پيلهاي سوختي جهت تأمين همزمان الکتريسيته و حرارت به روش الکتروشيميايي مي باشد در اين روش که به عبارتي مي توان آن را عمل الکتروليز معکوس قلمداد کرد انرژي شيميايي ذخيره شده در سوختهاي فسيلي بدون احتراق استخراج مي گردد اين سيستمها در مقايسه با ساير روشها از کارائي زيادي برخوردار بوده و آلودگي بسيار کمي توليد مي کند. با توجه به اينکه پيلهاي سوختي بصورت شيميايي برق توليد مي کنند خيلي بهتر از احتراق خواهند بود آنها محدوديت قوانين ترمود يناميک را که واحدهاي توليد قدرت مرسوم دارند ندارند بنابراين پيلهاي سوختي بازده بسيار بيشتري در توليد انرژي از يک سوخت خواهند داشت همچنين با افزايش هر چه بيشتر بازدهي سيستم مي توان اتلاف گرما از بعضي سلولها را مهار کرد. همانطور که مي دانيم در اتومبيل ها وسايل زيادي نظير کولر، گرم کن، راديو و ... با نيروي مکانيکي توليد شده و يا با باتري داخل اتومبيل تغذيه مي شوند. بنابراين اگر در هنگام حرکت از اين وسايل استفاده شود مقداري از نيروي موتور صرف تغذيه ي اين وسايل مي شود. و مي توان گفت که استفاده از اين وسايل تقريبا مداوم و بي وقفه است. يکي از اولين کاربرد هاي پيل هاي سوختي مذکور تامين انرژي لازم براي وسايلي نظير کولر ، بخاري ، راديو و ... در اتومبيل هاي سنگين است. در حالتي که اينگونه اتومبيل ها در جا کار نمي کنند بلکه در حال حرکت هستند. زيرا اگر انرژي لازم براي اين وسايل در حالت درجا کار کردن از موتور گرفته شود مشكلي به وجود نمي آيد. اما اگر اتومبيل در حال حرکت باشد مقداري از نيروي موتور به جاي اينکه صرف جلو بردن اتومبيل شود صرف به کار انداختن اين وسايل مي شود. 1-2 پيل سوختي چيست؟ پيل سوختي واحدي است که بوسيله واکنش شيميايي برق توليد مي کند هر پيل سوختي دو عدد الکترود دارد که يکي مثبت و ديگري منفي ميباشد که بطور عام کاتد و آند ناميده مي شوند واکنشهايي که توليد الکتريسيته مي کنند در الکترودها اتفاق مي افتد. همچنين هر پيل سوختي يک الکتروليت دارد که ذرات داراي بار الکتريکي رااز يک الکترود به الکترود ديگر منتقل مي کند و يک کاتاليست که انجام واکنش در الکترودها را تسريع مي کند . هيدروژن سوخت اصلي است ولي پيلهاي سوختي به اکسيژن نيز نياز دارند يکي از مزيتهاي بزرگ پيلهاي سوختي توليد الکتريسيته با ايجاد حداقل آلودگي ميباشد بيشتر اکسيژن و هيدروژني که در توليد الکتريسيته بکار ميرود در نهايت با ترکيب شدن با يکديگر توليد آب مي کنند. يک پيل سوختي ساده توليد مقدار کوچکي از جريان برق ( DC ) مي کند در عمل بسياري از پيلهاي سوختي بصورت يک سري سوار مي شوند. پيلهاي سوختي بر چند گونه اند که هر کدام داراي فرآيند شيميايي خاص خود مي باشند پيلهاي سوختي بسته به نوع الکتروليت آنها دسته بندي مي گردند که هر کدام از آنها براي کاربرد خاصي مناسب مي باشد. پيل سوختي در واقع يک وسيله الکتروشيميايي است که بطور مداوم انرژي شيميايي يک سوخت را به انرژي الکتريکي تبديل مي کند ( اکسيداسيون سوخت ) يک پيل سوختي، سوخت و اکسيد کننده را در الکترودهاي جداگانه دريافت کرده و انرژي شيميايي اضافي را به جريان الکتريسيته مستقيم تبديل مي نمايد پيلهاي سوختي سريع و تمييز بوده و محصول جانبي آنها آب دي اکسيد کربن و گاهي نيتروژن مي باشد. در باتري ها الکترود ها در طول شارژ يا دشارژ دچار تغيير شيميايي مي شوند. اما در پيل سوختي از آنجا که الکترود ها کاتاليزور هستند دچار تغيير شيميايي نمي شوند. دانلود پسورد : [Hidden Content]

ايسنا: شركت پيل سوختى Pacific اعلام كرد به پلاسماى موج كوتاه جديدى دست يافته است كه روش رسوب دهى بخار شيميايى را بهبود مى بخشد. اين روش جديد توسط شركت «سكى تك نوترون» در آزمايشگاه اين شركت واقع در پارك تحقيقاتى دانشگاه ريورسايد كاليفرنيا ارائه شده است. از اين روش CVD براى توسعه نانولوله هاى كربنى و ديگر نانوساختارهاى مورد نياز در تحقيقات پايه و همچنين در نمونه هاى تجارى استفاده مى شود. جورج نماينده اين شركت اظهار مى كند: اين شركت قادر است روش CVD را كه توسط محققان راهبر جهان در زمينه تحقيق و توسعه و توليد مواد نانوكربنى استفاده مى شود، بسط دهند. اين روش پيشرفته CVD كه مطابق با آخرين فناورى هاى موجود است، اجازه خواهد داد تا تلاش هاى اين شركت در توسعه پيل هاى سوختى مبتنى بر نانولوله هاى كربنى گامى بزرگ به جلو بردارد. سرمايه گذارى اين شركت بر اساس راهبرد پيشرفت و تجارى سازى است. استفاده از اين ابزار قدرتمند، موقعيت اين شركت را در بين شركت هاى مرتبط ارتقا خواهد داد و زمان رسيدن به بازار محصولات فناورى نانو قابل حمل مبتنى بر پيل سوختى را كاهش خواهد داد. هدف اين شركت توليد پيل هاى سوختى با استفاده از فناورى نانو براى كاهش هزينه توليد و بهبود عملكرد محصولات اين شركت در بازار پيل هاى سوختى قابل حمل و با اندازه ميكرو است.

مروری بر روند توسعه خودروهای سواری پیل‌سوختی در سال 2008 نویسنده: دكتر جاناتان باتلر مرجع: سایت Fuel Cell Today ، مه 2008 ‌در سال‌های گذشته گستره جالبی از پیشرفت‌ها در بخش اتومبیل‌های سواری مشاهده شده است. از جمله این موارد جدایی دو شرکت دایملر (Daimler) و کرایسلر (Chrysler)، فروش دارایی‌های پیل‌سوختی خودرویی شرکت بلارد به شرکت‌های دایملر و فورد و اعلام به حرکت درآمدن خودروهای پیل‌سوختی ساخته شده توسط سازندگان بزرگ خودرو و ایجاد جذابیت و نیز خودروهای پیل‌سوختی مفهومی که در نمایشگاه‌های خودرویی مختلف به نمایش درآمدند. همگی موارد مذكور، سال 2007 را به‌عنوان سال مهم و متمایزی برای خودروهای سوار‌ی پیل‌سوختی مطرح می‌کند. چشم‌انداز آینده با ناوگانی از صدها خودرو که از طریق هر سازنده در چند سال آینده ارائه می‌شود و پیش‌بینی هزاران خودرویی که تا سال 2012 ساخته می‌شود و وجود محرك‌ها و انگیزه‌ها در جهت پیشرفت‌ بیشتر نظیر قانون ZEV كالیفرنیا (خودروهای با آلایندگی صفر) كاملاً مثبت رقم می‌‌خورد. این مطالعه به برخی از تغییرات ساختاری مهم در صنایع در سال 2007، به‌ویژه انشعاب شرکت‌های دایملر و کرایسلر و فروش دارایی‌های خودرویی شرکت بلارد اشاره دارد. توسعه فنی و شرکت‌های مستقل در بازارهای جغرافیایی مهم تحلیل شده است و بحث در مورد جزئیات فن‌آوری‌های رقیب به‌ویژه اتومبیل‌های هیبریدی باتری - موتور احتراق داخلی و اتومبیل‌های برقی plug-in در آن انجام شده است. در نهایت برنامه تجاری‌سازی خودروهای سواری پیل‌سوختی تولیدكنندگان مختلف در آن بررسی شده است. توسعه بازار 2007: واحدهای جدید بخش خودروهای سواری در سال 2007 رشد چشمگیری داشته است و درحدود 300 خودرو در سال 2007 معرفی شدند و درحدود 500 خودروی جدید در قالب پروژه‌هایی در اواخر سال 2008 معرفی خواهند شد. (شکل 1) این‌ خودروها شامل ناوگانی درحدود 100 خودرو از شرکت‌ هوندا (FCX Clarity) و 100 خودرو از جنرال موتورز (Chevrolet Equinox) كه هر دو در قالب پروژه Driveway عرضه می‌شوند و 300-200 خودروی F-Cell کلاس B، شرکت دایملر می‌باشند که تا اواخر سال 2008 عرضه می‌شوند. هم‌چنین تعدادی خودروی مفهومی در این سال توسط جنرال موتورز و هیوندای و کراسیلر و تویوتا ارائه شد كه در شكل 1 در قسمت سال 2008 گنجانده شده است.و ناوگانی شامل 10 خودرو توسط خودروسازی‌ شانگهای برای بازی‌های المپیک 2008 پکن معرفی می‌شدند. شكل1: نمودار میزان خودروهای سواری پیل‌سوختی از 1997 تاكنون به لحاظ رشد سالانه (شکل 2) تعداد واحدهای جدید در سال 2007 در مقایسه با سال 2006 بیش از دو برابر می‌باشد و در سال 2008 این تعداد به دو برابر کل تعداد سال 2007 بر اساس پروژه‌ها خواهد رسید، عمده نتایج از ناوگان‌های بزرگ توسط جنرال موتورز، هوندا و دایملر گسترش یافته‌اند. علاوه بر 100 خودروی Chevrolet Equinox که توسط جنرال موتورز پرده‌برداری شده و 10 واحد به قصد بازار اروپا ساخته می‌شوند، این شرکت هم‌چنین از خودروی مفهومی Chevrolet Volt پرده‌برداری کرد. در این اتومبیل از طرح E-flex شرکت جنرال موتورز استفاده شده می‌شود و سیستم رانشگر تمام برقی آن می‌تواند با منابع نیروی متنوع تأمین نیرو شود و اعتقاد بر این است پایه‌ای برای نسل‌ بعدی اتومبیل‌های کوچک باشد که با ساختار بدنه کمی متفاوت در بازارهای مختلف ساخته می‌شوند. شرکت هوندا، هنوز گزارش مبنی بر ساخت 100 خودوی پیل‌سوختی FCX Clarity را تأیید نکرده است ولی به‌نظر نمی‌رسد با این تعداد مشکل داشته باشد که به‌صورت گسترده در رسانه‌ها مطرح شده است. شرکت دایملر در مجامع عمومی اعلام نمود که قصد دارد خودروی F-Cell بر پایه کلاس B را باهدف ساخت بعد از سال 2012توسعه دهد و احتمالاً در یک طرح مشابه هوندا FCX این کار را انجام دهد. متخصصین سایت Fuel Cell Today پیش‌بینی می‌کنند که 300-200 خودروی F-Cell در چند سال آینده و با نقطه آغاز سال 2008 ارائه شود. سایر خودروسازان اصلی، ازجمله تویوتا و فولکس‌واگن چند خودروی مفهومی را در سال گذشته به نمایش درآوردند. سازندگان خودروهای سواری ویژه ازجمله مرگان (Morgan) و پینین‌فارنیا (Pininfarina)، نیز خودروی پیل‌سوختی مفهومی را فقط برای یکبار به نمایش درآوردند. شکل2:رشد سالانه واحدهای جدید خودروهای پیل‌سوختی سواری از سال 1997 تاکنون (عكس را با اندازه واقعی ببینید) انتخاب فن‌آوری در زمینه انتخاب فن‌آوری، پیل‌سوختی پلیمری همچنان به‌عنوان فن‌آوری مورد استفاده در خودروهای پیل‌سوختی سواری می‌باشد. دمای عملکرد پایین به همراه دوام و برد مسافتی مطلوب, این نوع پیل‌سوختی برای استفاده در خودروهای پیل‌سوختی مناسب و ایده‌آل ساخته است. بسیاری از خودروسازان، واحدهای پیل‌سوختی پلیمری انحصاری خود را برای استفاده در خودروهایشان تکمیل می‌کنند. برای مثال هوندا، استک V-flow خود را در FCX-Clarity قرار داده است. جنرال موتورز با تأکید بر تغییرات "به صورت نسلی" در توسعه پیل‌سوختی پلیمری، از چهارمین نسل از واحدهای پیل‌سوختی در Chevrolet Equinox استفاده می‌کند و درنظر دارد پنجمین نسل از استک پیل‌سوختی را در Chevrolet Volt مورد استفاده قرار دهد. فولکس واگن به آزمایش با استک‌های دمای بالای پیل‌سوختی پلیمری ادامه می‌دهد که جایگزین استک‌های ساخت بلارد شده‌اند و توازن واحد با فن‌آوری خودشان در مدل Touran نسل فعلی به‌وجود آورده‌اند. آن‌ها قصد دارند واحد پیل‌سوختی پلیمری دمای بالای خود را در نسل بعدی مدل Tiguan به‌کار گیرند. دایهاتسو (تحت مالکیت تویوتا) یک واحد پیل‌سوختی قلیایی را برای اتومبیل‌های کوچک معرفی کرده است ولی درحال حاضر مشخص نیست که این شرکت چگونه مشکلات مربوط به دوام مرتبط با پیل‌های سوختی قلیایی را حل کرده است. تنها در میان سازندگان اصلی پیل‌سوختی BMW بیان کرده است که پیل‌سوختی اکسیدجامد کوچکی را که واحد برق کمکی (APU) برای موتورهای احتراق داخلی هیدروژن با برد مسافتی زیاد 7-series توسعه داده است. مولد برق کمکی (APU) توان لازم برای تهویه مطبوع و قسمت‌های الکتریکی پیشرفته را در اتومبیل‌های لوکس جدید تأمین خواهد نمود. سوخت هیدروژن مستقیماً از یک مخزن تعبیه شده در خودرو تأمین خواهد شد که توان موتور احتراق داخلی را تأمین می‌کند. مولد برق کمکی پیل‌سوختی اکسیدجامد و BMW تاکنون به معرض نمایش درنیامده است و هیچ زمان معینی برای تجاری‌ شدن آن اعلام نشده است. منطقه ساخت: اروپا به‌علت شرکت دایملر منطقه اصلی ساخت می‌باشد. (شکل 3) این شركت برنامه ساخت حدود 300 خودرو برپایه مرسدس کلاس B را در پیش دارد. تاکنون، دایملر درحدود 60 خودروی پیل‌سوختی برپایه مرسدس کلاس A ساخته است و قصد دارد تا تولید خود را در سال‌های آینده به‌طور قابل‌توجهی افزایش دهد و اروپا را به‌عنوان یکی از مناطق اصلی سازنده اتومبیل‌های پیل‌سوختی مطرح سازد. دکتر D.Zetsche مدیر شرکت دایملر در اوایل سال جاری اظهار داشت که تولید انبوه اتومبیل‌های پیل‌سوختی در سال 2010 در سطح پایین و با تمرکز بر مدل کلاس B آغاز خواهد شد و در سال‌های 2015-2014 تولید انبوه اتومبیل‌های پیل‌سوختی مشخص که از لحاظ اقتصادی قابل رقابت باشند آغاز خواهد شد. سهم امریکای شمالی از ساخت پیل‌های سوختی در سال 2008/2007 درحدود 20 درصد بوده است که کم‌ترین تولید را در میان سه منطقه آسیا، اروپا و امریکای شمالی داشته است. سهم اصلی این تولید، خودروهای اسپورت پیل‌سوختی Chevrolet Equinox ساخت شرکت جنرال موتورز امریکا می‌باشد که قسمتی از برنامه Driveway بوده است. آسیا درحدود 24 درصد از تولید خودروهای سواری پیل‌سوختی را در سال جاری داشته است که قسمت اصلی آن توسط هوندا در ژاپن تولید شده که خودروهای FCX Clarity را برای استقرار در امریکا ساخته و شرکت خودروسازی شانگهای در چین نیز تعداد کمتری از اتومبیل‌های پیل‌سوختی را برای بازار داخلی این کشور تولید کرده است. بقیه جهان نیز سهم کوچکی از تولیدات پیل‌سوختی و خودروی پیل‌سوختی داشته‌اند که عمدتاً در حد پروژه‌های نمایشی دانشگاه‌ها بوده است. شکل3: منطقه تولید خودروهای سواری 8/2007 (عكس را با اندازه واقعی ببینید) مکان استقرار: امریکای شمالی و اروپا بخش عمده استقرار خودروهای پیل‌سوختی را در سال 2008/2007 (شکل 4) به‌عهده داشتند که این خودروها عمدتاً از شرکت دایملر با پیل‌سوختی جدید برپایه مرسدس کلاس B بوده و در سال‌های بعد از 2008 نیز ادامه خواهد یافت و نیز از طریق برنامه‌های نمایش جنرال موتورز و هوندا در ایالات متحده صورت پذیرفته است. پروژه Driveway شرکت جنرال موتورز در اکتبر 2007 نمایشی از 100 خودروی پیل‌سوختی برپایه Chevrolet Equinox Sun است که آنها برای آزمایش در امریکا، آلمان، کره‌جنوبی، چین و ژاپن و مناطق مجاور جایگاه‌های سوخت‌گیری هیدروژن به مشتریان تحویل داده می‌شوند. بسیاری از این خودروها در کالیفرنیا مستقر می‌گردند، چون این ایالت بیشترین جایگاه‌های سوخت‌گیری هیدروژن را داراست و نیز کالیفرنیا بی‌صبرانه آماده پذیرش هزاران خودروی پیل‌سوختی از 2012 تا سال 2024 می‌باشد. هوندا سازنده دیگری است که آماده استقرار ده‌ها خودروی پیل‌سوختی در سال 2008 در کالیفرنیا است. خودروسازان ژاپنی نیز در لس‌آنجلس فعالیت دارند. آسیا سهم کمی در استقرار خودروهای پیل‌سوختی در سال‌های 2008-2007 داشته و غالب فعالیت‌ها در چین و ژاپن و تعداد کمتری در کره‌جنوبی جایی که هیوندای ناوگان نمایشی کوچکی دارد می‌باشد. شکل4: منطقه استقرار خودروهای سواری 8/2007 (عكس را با اندازه واقعی ببینید) واگذاری دارایی‌های پیل‌سوختی خودرویی شرکت بلارد شاید مهم‌ترین خبر سال گذشته فروش دارایی پیل‌سوختی خودرویی بلارد به شرکت‌های فورد و دایملر باشد. شرکت بلارد اعلام کرد در نوامبر سال 2007 به توافقی با دایملر AG و شرکت فورد موتور دست یافته است که در آن دارایی‌های پیل‌سوختی خودرویی بلارد در ازای 3/34 میلیون سهم که دو شرکت فورد و دایملر در بلارد دارند به آن‌ها فروخته می‌شود و آنها از سهامداری حذف می‌شوند. این توافق توسط سهام‌داران شرکت بلارد در فوریه سال 2008 تکمیل و تأیید شد. دایملر و فورد بیان داشتند که 60 میلیون دلار در شرکت جدید که "تعاونی‌ پیل‌سوختی خودرویی" (AFCC) است سرمایه‌گذاری کرده‌اند که 1/50 درصد سهام متعلق به دایملر، 30 درصد متعلق به فورد و 9/19 درصد متعلق به شرکت بلارد می‌باشد و در بلارد مستقر شده است. بلارد اظهار داشت که دارایی‌های معنوی خودرویی و 113 کارمند که در حدود بیست درصد از نیروهای کار این شرکت است به دایملر و فورد انتقال داده است و نیز 60 میلیون دلار به تأسیس شرکت خصوصی جدید کمک کرده است. معنای این کار برای بخش خودروهای سواری چه می‌تواند باشد؟ برای دایملر و فورد این امر به این معناست که برنامه‌های توسعه پیل‌سوختی آن‌ها به خانه انتقال یافته است و توسعه این کار می‌توانند به‌صورت بسیار نزدیک با طراحان و مهندسان خودرو به پیش رود. نتیجه محتمل از این امر شاید خودروهای پیل‌سوختی با طراحی هدفمند (به‌غیر از مدل احتراق داخلی با تعبیه در قسمت عقب خودرو) توسط دو شرکت باشد. تشکیل AFCC به‌عنوان یک شرکت خصوصی به مفهوم این است که توسعه پیل‌های سوختی خودرویی در مسیر بلندمدت ایمن قرار گرفته است و دور از نوسانات بازار سهام خواهد بود. دایملر، به عنوان سهامدار اصلی در شرکت در AFCC کنترل برروی توسعه فن‌آوری پیل‌سوختی در درازمدت را به عهده خواهد داشت. امروز Fuel Cell Today معتقد است که نسل بعدی خودروهای پیل‌سوختی دایملر (که احتمالاً بعد از سال 2014 عرضه شوند) برپایه شاسی هدفمند و جدیدی خواهد بود، این درحالی است که در میان مدت تولید محدود خودروهای پیل‌سوختی برپایه شاسی کلاس B- می‌باشد. به‌عنوان یکی از صاحبان اصلی AFCC، دایملر شاید گزینه حق خرید سهام دو شرکت دیگر را انتخاب کند و در این حالت شرکت فورد از داشتن پیل‌های سوختی خودرویی که در گذشته متعلق به شرکت بلارد بوده محروم می‌گردد. این درحالی است که تأسیس AFCC به‌مفهوم این است که فورد هم‌اکنون حقوق بالفعل برنامه توسعه پیل‌سوختی (درخانه) را دارد و در گذشته ما کمتر شاهد توجه این شرکت به اتومبیل‌های پیل‌سوختی بوده‌ایم و هیچ خودروی جدیدی توسط این شرکت از ژانویه 2007 عرضه نشده است. زمانی که خودروی مفهومی هیبرید پیل‌سوختی- plug in با نام Ford Edge و خودروی وَن Airstream Camper، پرده‌برداری شدند گفته نشد که هیچ‌کدام از این خودروها به مرحله تولید خواهد رسید. در هرحال خرید سهام AFCC توسط فورد نشان می‌دهد که ساخت خودروهای پیل‌سوختی را ادامه می‌دهد درحالی‌که هیچ اظهاری در مورد ساخت خودروهای پیل‌سوختی نکرده است. توسعه فن‌آوری هیدروژن این شرکت به سرعت با استقرار تعدادی از اتوبوس‌های کوچک با موتور احتراق داخلی هیدروژنی ادامه دارد. در مورد شرکت بلارد، توسعه AFCC به بلارد این فرصت را می‌دهد که به بازار زودهنگام مولدهای برق پشتیبان و مولد برق کمکی بپردازد و براساس اظهارات مدیر و نیز مدیر اجرایی این شرکت، این امر باعث می‌شود ریسک این شرکت در ساخت و تجاری‌سازی پیل‌‌های سوختی خودرویی که نیاز به هزینه زیاد و برنامه بلندمدت دارد کاهش یابد. قیمت سهام شرکت بلارد پس از اعلام خبر فروش دارایی‌های خودرویی این شرکت 12 درصد افزایش یافت و جالب اینکه بلارد کنترل برنامه توسعه اتوبوس پیل‌سوختی خود را ادامه خواهد داد و کمی بعد از اعلام خبر AFCC، بلارد تأمین پیل‌سوختی برای پنج اتوبوس‌ در لندن در سال 2010 را تأیید کرد. جدایی دایملر- کرایسلر: یکی از بزرگترین پیشرفت‌ها در زمینه اتومبیل در سال 2007 جدایی دایملر و کرایسلر بود. دایملر کرایسلر در سال 1998 پس از پیوستن شرکت‌های آلمانی دایملر بنز و شرکت امریکایی کرایسلر تشکیل شد. رویای ساخت خودرو "آن طرف اقیانوس اطلس" به حقیقت نپیوست. با این همه موفقیت قابل‌توجهی در توسعه اتومبیل‌های پیل‌سوختی با هم و در همکاری با بلارد به‌دست آوردند. دایملر کرایسلر در 14 می سال 2007 اعلام کرد که کرایسلر را به یک شرکت خصوصی بی‌طرف با نام Cerberus Capital Management واگذار می‌کند. در 4 اکتبر 2007 در دیدار خارج از برنامه سهام‌داران دایملر کرایسلر نام شرکت‌ها را تغییر دادند. از 5 اکتبر 2007 نام این شرکت دایملر AG قرار گرفت و شرکت امریکایی نام کرایسلر LLC را پذیرفت فروش در 3 اگوست 2007 به‌صورت کامل صورت گرفت. دو شرکت هنوز در توسعه فن‌آوری پیل‌سوختی و در سیستم‌های هیبرید و دیزل نیز همکاری دارند که به دلیل این حقیقت که دایملر 20 درصد از سهام شرکت کرایسلر را دارد. کرایسلر ادامه فعالیت‌های خود بر فن‌آوری پیل‌سوختی را با رونمایی از خودروی پیل‌سوختی EcoVoyager در سال 2008 در نمایشگاه موتور دیترویت نشان داد. در این اثناء دایملر درحدود 300 خودرو (که با همکاری کرایسلر توسعه یافته) را قبل از سال 2010 عرضه می‌کند. که بعد از آن حضور تجاری هزاران خودروی پیل‌سوختی بعد از سال 2015 پی‌گیری می‌شود. دو شرکت توسعه فن‌آوری هیبرید (که شاید برای توسعه مسیر تجاری‌سازی پیل‌سوختی ضروری باشد) را نیز عهده‌دار می‌باشند و در توسعه فن‌آوری باتری نیز همکاری دارند. جنرال موتورز (GM) نیز در طی پروژه Driveway، 100 خودروی پیل‌سوختی Chevrolet Equinox را در سال 2010 عرضه خواهد کرد. علاوه‌بر آن، طراحی سیستم رانشگر برقی E-Flex را برای خودروی Chevrolet Volt پرده‌برداری نمود. Chevrolet Volt شاسی خودروهای هیبریدی Plug-in باتری لیتیم- یون و پیل‌سوختی به عنوان نسل بعدی خودروی پیل‌سوختی بعد از سال 2010 به حساب می‌آید. این شرکت "آموزش تولیدی(regenational)" را به‌منظور راهنمایی توسعه خودروهای پیل‌سوختی خود به‌کار می‌گیرد. این روش از زمان دستیابی به این خودروها از اوایل سال 2000 تاتوسعه ده‌ها خودروی Hydrogen 3 و نیز نسل کنونی این خودروها که در حدود 100 خودروی نسل چهارم Chevrolet Equinox می‌باشد، توسط جنرال موتورز استفاده شده است. لاری برنز معاون مدیر جنرال موتورز در آوریل 2008 پیشنهاد کرد که جنرال موتورز برای عرضه در حدود 1000 خودروی پیل‌سوختی (به احتمال زیاد برپایه (Chevrolet Volt)) در کالیفرنیا بین سال‌های 2012 تا 2014 برنامه‌ریزی کرده است که در راستای هدف این ایالت در قرار دادن هزاران خودروی پیل‌سوختی در جاده می‌باشد. در هرحال، بنا به نظرات معاون مدیر در نمایشگاه موتور ژنو در مارس 2008 اولویت‌های پیل‌سوختی جنرال موتورز کمی انتقال داده است و ایشان ظاهراً این سؤال را مطرح کرده است که آیا پیل‌های سوختی می‌تواند راه‌حل کوتاه مدت برای حل مشکلات مصرف سوخت و انتشار آلاینده‌ها باشد و به‌ نظر می‌رسد که تمرکز خود را برروی اتومبیل‌های برقی plug-in تغییر داده‌اند. جنرال موتورز توسعه خودروهای plug-in را برای خودروی شورلت Volt با توسعه فن‌آوری باتری لیتیم- یون در کنار پیل‌های سوختی ادامه می‌دهد. در حالی‌که خودروهای plug-in در جابه جایی شهری آلایندگی صفر دارند و برای مسافت‌های طولانی پیل‌سوختی تنها گزینه دارای آلایندگی صفر هستند. متخصصان Fuel Cell Today معتقدند که جنرال موتورز کار خود را قویاً در فن‌آوری پیل‌سوختی ادامه خواهد داد و توسعه توانایی‌های پیل‌سوختی را در کنار سیستم‌های plug-in و هیبرید به‌منظور برآوردن نیازهای بازارهای متفاوت ادامه خواهد داد. طراحی الکتریکی E-Flex، باید به‌گونه‌ای باشد که توانایی تغییر مقیاس با صرفه اقتصادی برای به‌کارگیری در خودروهای پیل‌سوختی و plug-in را داشته باشد. طراحی E-Flex برپایه شاسی Chevrolet Volt خواهد بود و اعتقاد براین است که نسل بعدی خودروهای اندازه متوسط و کوچک جنرال موتورز خواهد بود که در سرتاسر دنیا در مدل‌های پیل‌سوختی، هیبرید و plug-in به فروش خواهد رسید. لاری برنز اظهار داشت: "درحدود سال‌های 2017 و 2018 مقبولیت خودروهای پیل‌سوختی در نزد مشتریان به لحاظ اقتصادی و هم‌چنین تعداد این خودروها در جاده‌ها افزایش خواهد یافت." جنرال موتورز براین باور است که یکی از مشکلات باقی‌مانده در مسیر خودروهای پیل‌سوختی زیرساخت‌ها می‌باشند و لاری برنزاخیراً برای توسعه زیرساخت‌ها از شرکت‌های انرژی بزرگ دعوت کرده است. فقط با 40 جایگاه در سه منطقه از کلان‌شهر لس‌آنجلس و در طول بزرگراه اصلی، یک جایگاه سوخت‌گیری هیدروژن درحدود 5/3 مایل از بسیاری از نقاط پرجمعیت فاصله خواهد داشت. هزینه هر جایگاه 4 میلیون دلار خواهد بود و کل هزینه درحدود 160 میلیون دلار برآورد شده است که بنا به نظرات لاری برنز، 10 دلار به‌ازای هر فرد معادل هزینه 2 لیوان قهوه و یک کیک خواهد بود. با زیرساختی اینگونه به‌جای امکان وجود ناوگانی 1000 تایی حتی ناوگانی 10,000 تایی و 100,000 تایی نیز ممکن می‌شود. در مقاله اخیر منتشر شده توسط جنرال موتورز، این شرکت طرح‌ریزی کرده است مشتریان نباید هزینه محسوس بیشتری بابت هیدروژن در مقابل بنزین در بلندمدت پرداخت کنند و چالش اساسی هماهنگی سرمایه‌گذاری در زمان و مقیاس معین برای تقاضای هیدروژن می‌باشد. در مورد شرکت تویوتا، مدیر این شرکت در نمایشگاه موتور ژنو هزینه بالای پیل‌های سوختی را مورد توجه قرار داد و بیان داشت که کمبود زیرساخت برای تولید و توزیع سوخت هیدروژن در محدوده وسیع برای مشتریان وجود دارد و ادامه داد که گسترش پیل‌های سوختی در 10 سال آینده مشکل به‌نظر می‌رسد. اظهارنظرکنندگان بر این باورند که تویوتا در مورد توسعه خودروهای پیل‌سوختی بعد از هوندا و جنرال موتور قرار گرفته است و این دیدگاه برپایه نبود برنامه‌های نمایشی در مقیاس بزرگ و قابل‌رقابت این شرکت به وجود آمده است. درهر حال این اعتقاد وجود دارد که تویوتا به فعالیت‌های خود بر روی پیل‌های سوختی ادامه می‌دهد و این شرکت تمرکز بیشتری بر دستیابی حقوق معنوی فن‌آوری دارد تا رسیدن به مقام اول در بازار. با تحلیل عملکرد تویوتا، اینگونه به نظر می‌رسد که این شرکت منتظر مشاهده نتیجه عملکرد رقابت کنونی است تا پس از آن خودرویی با مدل مورد نظر خود را که ترکیبی از مهندسی منحصر ‌به فرد تویوتا با بهترین اجزای موجود فن‌آوری می‌باشد ارائه کند. توسعه در مقیاس وسیع: پیل‌های سوختی در برابر رقابت با افزایش قیمت نفت به بیش از 100 دلار، تلاش قابل‌توجهی توسط خودروسازان برای سرعت‌بخشی به توسعه فن‌آوری سوخت‌های جایگزین انجام شد. سوخت‌های زیستی به‌عنوان راه‌حلی برای مبارزه با تغییرات جوی و امنیت انرژی در اخبار مطرح بود ولی مدتی پس از آن ستاره بخت این تلاش‌ها رو به افول نهاد. افزایش باور بر این حقیقت که سوخت‌های زیستی آلایندگی کربنی در حد صفر‌ ندارند و این حقیقت که تولید سوخت‌های زیستی باعث افزایش قیمت غذا به ویژه در کشورهای فقیر می‌شود، موجب شده تا سازمان ملل در پی ایجاد سازگاری در تأمین غذا توقف سرمایه‌گذاری در سوخت‌های زیستی را مطرح کند. ورود با شتاب بدون محاسبه هزینه‌ها و مزایا منجر به آشفتگی در صنعت سوخت‌های زیستی می‌شود. شاید هم‌اکنون صنعت پیل‌سوختی به دنبال تحلیلی منطقی از گزینه‌های سوختی می‌باشد که یکی از گزینه‌های مهم می‌تواند خودروهای پیل‌سوختی هیدروژنی باشد. شکل8:خودروی پیل‌سوختی Highlander ، آزمایش از آلاسکا تا ونکوور در سال 2007 خودروهای هیبرید موتور احتراق داخلی- باتری در طول سال 2007 به رشد خود ادامه داند. تویوتا اولین تولیدکننده خودروی هیبرید تجاری بوده و به فروش بیش از 1 میلیون خودروی هیبرید دست یافته است که سه چهارم خودروها مدل Prius بود. از دیگر تولیدکنندگان، جنرال موتورز و هوندا خودروهای هیبریدی را به ناوگان خود افزودند. اكثر خودروهای پیل‌سوختی هیبریدی هستند و از باتری‌های قابل شارژ برای زمان شروع حرکت و تأمین توان ماکزیمم استفاده می‌‌کنند. توسعه سیستم‌های رانش هیبرید الکتریکی می‌تواند برای صنعت پیل‌سوختی سودمند باشد و اجزای توسعه یافته آن را می‌توان در خودروهای پیل‌سوختی به‌کار گرفت. از مدت‌ها قبل، بسیاری از شرکت‌ها در پی توسعه باتری‌های لیتیم-یون قابل شارژ برای خودروهای هیبریدی و خودروهای الکتریکی plug-in می‌باشند. درحالی‌که خودروهای plug-in بدون شک نقشی مهم در رانندگی شهری دارند، ولی در حال حاضر از لحاظ بازده عملکرد و دوام محدود می‌باشند ولی پیل‌های سوختی می‌توانند نقش مهم در تأمین منابع توان، افزایش بازده و نیز به‌عنوان مولد برق کمکی داشته باشند. سال 2007 به‌عنوان سال پرده‌برداری از این خودروها بوده است. سیاست‌های دولت- چه کسی خودروی پیل‌سوختی را از بین برد؟ یکی از بزرگترین سیاست‌های محرک در سال گذشته در امریکای شمالی بهبود برنامه خودروهای با آلایندگی صفر (ZEV) در کالیفرنیا بوده است. ستاد تحقیقات هوایی کالیفرنیا (CARB) اولین بار قانون ZEV را در سال 1995 پیشنهاد کرد که تا سال 1998 درحدود 2 درصد از خودروهای تولیدی توسط سازندگان مطرح خودرو برای فروش در کالیفرنیا بدون آلایندگی باشند و این رقم تا سال 2001 به 5 درصد و تا سال 2003 به 10 درصد افزایش یابد. این قانون از سال 1990 مورد اصلاح قرار گرفت و آخرین پیشنهادیه مربوط به 27 مارس 2008 بوده است که تقاضا برای 7500 خودروی پیل‌سوختی (که به‌عنوان خودروهای "طلایی" در مقابل خودروهای هیبریدی plug-in که خودروهای "نقره‌ای" نام گرفته‌اند مطرح می‌باشند) در بازه زمانی 2012 تا 2014 مطرح شده است. گزینه جدید به سازندگان این اجازه را می‌دهد که در سال‌های 2012 تا 2014 تعداد زیادی (58000) خودروهای الکتریکی هیبرید plug-in و یا مشابه آن‌ها را تولید کنند و یا 7500 خودروی ZEV ازجمله خودروهای پیل‌سوختی تولید نمایند. برای خودروهای پیل‌سوختی این امر به مفهوم این است تأمین تجهیزات نباید به صورت موجی فروکش کننده کاهش یابد و هزاران خودروی پیل‌سوختی باید تا سال 2015 در جاده‌های کالیفرنیا در حال حرکت باشند. در هر حال با مصوبه جدید CARB آشکارا چنین به‌نظر می‌رسد که علاقمندی در تولید خودروهای هیبرید plug-in بیش از خودروهای پیل‌سوختی می‌باشد و با اجازه دادن به تولیدکنندگان برای تولید تعداد زیاد خودروی هیبرید plug-in در جهت اجرای قانون ZEV تعداد خودروهای پیل‌سوختی کاهش می‌یابد. تعداد 7500 خودرو به معنای کاهش 70 درصدی در هدف اولیه ZEV که تولید 25000 خودرو در سال‌های 2012 تا 2014 بود، می‌باشد. آیا CARB پیروز فن‌آوری را انتخاب می‌کند؟ حقیقتاً نه. درهرحال خودروسازان مطمئناً آسان‌ترین گزینه را انتخاب خواهند کرد. تولید تعداد زیادی خودروی هیبریدی Plug-in که هم‌اکنون برای تولید آن برنامه‌ریزی شده است. در هر حال، تولید 7500 خودروی پیل‌سوختی گامی مهم خواهد بود و تجربیات عملیاتی و نیز عرضه به مشتریان می‌تواند راهی برای تجای‌سازی کامل در سال‌های بعدی باشد. قانون ضد آلایندگی CARB در کل دنیا تأثیرگذار است و برخی از ساختارهای آن توسط بیش از 13 ایالت امریکا دنبال می‌شود. کالیفرنیا به‌عنوان مرکز قانون‌گذاری محیط‌زیستی محسوب می‌گردد. در حقیقت خودروسازان اخیراً برای اعتباراتی که جهت استقرار ZEV در کالیفرنیا به‌دست آورده‌اند، به‌منظور اعمال در دیگر ایالت‌ها تبلیغ می‌کنند. به‌عنوان یکی از بزرگترین و مهم‌ترین بازارهای خودروی جهان، قوانین کالیفرنیا می‌تواند عملکرد بزرگترین خودروسازان در سرتاسر دنیا ازجمله کرایسلر (دایملر کرایسلر که هنوز کار در زمینه فن‌آوری پیل‌سوختی را با هم انجام می‌دهند) فورد، جنرال موتورز، هوندا، نیسان، تویوتا و فولکس واگن را تحت تأثیر قرار دهد. ابهام باقی‌مانده این است که قانون جدید ZEV برای کالیفرنیا و هرجای دیگر، به این معنی است که خودروهای پیل‌سوختی مسیر EV-1 را طی کنند که در آن نیروی اتومبیل از طریق باتری تأمین می‌شد و در سال‌های 1996 تا 1999 توسط جنرال موتورز ساخته می‌شد و در سال 2006 با عنوان چه‌کسی خودروی الکتریکی را از بین برد؟ مستندسازی شد. اگر خودروسازان نیاز كمی به انجام تعهدات در قوانین پیل‌های سوختی داشته باشند و در عین حال بیشترین فروش خودروهای هیبرید تجاری را هم‌ داشته باشند، ممکن است به ضرر تجاری‌سازی خودروهای پیل‌سوختی اقدام کنند. در جاهایی که بازار به سمت رشد اساسی به ویژه در ژاپن و اروپا رفته است، تجاری‌سازی پیل‌سوختی می‌تواند زودتر رخ دهد. با نگرشی بهینه، بسیاری از تولیدکنندگان خودروی پیل‌سوختی تحقیقات و توسعه در زمینه پیل‌سوختی را راهبرد بلندمدت می‌دانند و چیزی بیش از قانون دولتی لازم‌الاجرا به آن می‌نگرند. توسعه کدها و استانداردهای مورد نیاز برای خودروهای پیل‌سوختی و هیدروژنی در سال 2007 نیز ادامه یافت. علاوه بر اجرا و توسعه کدها و استانداردها در زمینه سوخت‌گیری هیدروژن در ژاپن با همکاری سازمان آتش‌نشانی، حمایت‌ها برای رسیدن به محرک‌ها و تشویق‌های بیشتر برای خودروها ادامه دارد و مثالی از این مورد، ارائه نقشه راه خودروهای پیل‌سوختی توسط سازمان توسعه فن‌آوری صنعتی و انرژی نو ژاپن (NEDO) می‌باشد. محرک اصلی در اروپا آغاز ابتکار فن‌آوری مشترک (JTI) در زمینه هیدروژن و پیل‌های سوختی بود که در قالب پیشنهادیه برای رواج انواع قابل قبول و تأیید شده خودروهای هیدروژن و پیل‌سوختی در میان اعضای دولت‌ها می‌باشد تا فروش این خودروها را در منطقه اتحادیه اروپا تسهیل كنند (بازاری با 450 میلیون نفر جمعیت). محرک دیگر اتحادیه اروپا قانون کاهش انتشار دی‌اکسید کربن به میزان 20 درصد از منابع گوناگون تا سال 2020 می‌باشد. پیش‌بینی موارد مهم در سال های آینده: متخصصان سایتToday Fuel Cell موارد زیر را برای سال‌های 19-2008 برای بخش خودروهای سواری پیش‌بینی کرده‌اند: • عرضه بیشتر خودروی هوندای FCX Clarity در بازارهای اصلی، شامل ژاپن و نیز به‌صورت بالقوه در اتحادیه اروپا • ناوگان نمایشی محدود از خودروهای پیل‌سوختی که در بخشی از بازی‌های المپیک 2008 در چین آغاز شد و چهارمین نمایشگاه جهانی در شانگهای در سال 2010 عرضه می‌شود. • ناوگان نمایشی محدود در انگلستان در آغاز بازی‌های المپیک 2012 لندن • شاید اعلام از شرکت تویوتا به همان سبک FCX Clarity هوندا و پروژه Driveway جنرال موتورز انجام گیرد. • رشد بیشتر بخش خودروهای هیبرید و شروع تجاری‌سازی خودروهای الکتریکی باتری plug-in (منافع نهایی در راستای اهداف خودروهای پیل‌سوختی) • عرضه تعداد معینی (100 ها عدد) از خودروی پیل‌سوختی مرسدس کلاس B- • نمایش بیشتر خودروهای پیل‌سوختی در نمایشگاه اتومبیل در سرتاسر جهان که از آخرین تولیدات شرکت‌ها می‌باشد. نتیجه‌گیری: سازندگان پیشرفت قابل‌توجهی در سال 2007 با پروژه‌های نمایشی به منظور شروع پروژه تجاری‌سازی در سال‌های 2012 تا 2015 داشتند. ناوگان جنرال موتورز 100 خودروی پیل‌سوختی را به‌منظور پروژه Driveway ساخت و تعداد مشابهی خودرو توسط هوندا که FCX Clarity بودند ساخته شده و هدف بالاتری در حدود 300 خودرو توسط دایملر در مسیر تجاری‌سازی این خودروها در دهه آینده دنبال شد. فعالیت‌های مثبت دیگری از بقیه خودروسازان ازجمله هیوندای، تویوتا و فولکس واگن در این راه دیده شد. ولی نهایتاً این سؤال به‌وجود می‌آید که آیا خودروسازان این کارها را به علت خودروهای پیل‌سوختی آینده انجام دادند و یا اینکه اجبار به انجام تعهد در قبال قوانین دولتی ازجمله قانون ZEV کالیفرنیا آن‌ها را به این امر وادار کرد؟ با بررسی مشاهدات می‌توان فهمید که بسیاری از سازندگان، تجاری‌سازی خودروهای پیل‌سوختی را به‌عنوان مسیر تجارت بلندمدت خود دنبال می‌کنند و توجه زیادی به بدون آلایندگی بودن این خودروها و بازدهی بالای انرژی و رسیدن به اقتصاد کربن کمتر یا صفر را دارند. محاسبات جاری نشان می‌دهد که در سال 2020 بیش از 2/1 میلیارد خودرو در سرتاسر جهان (71 % بیش از خودروهای كنونی) در جاده‌ها خواهند بود. لذا نیاز به کاهش انتشار دی‌اکسیدکربن، امنیت انرژی و كاهش آلایندگی هوای شهری دولتمردان و تجار را برای جایگزینی منابع انرژی در حمل‌ونقل ترغیب می‌كند. زمانی که راه‌حل‌های کوتاه مدتی چون سوخت‌های زیستی و هیبریدهای باتری- ICE از معادلات خارج شوند فن‌آوری‌های نیرومحركه خودرویی به انتخاب بین فن‌آوری هیبریدی Plug-in و پیل‌های سوختی محدود می‌شود. روشی برای ایفای نقش هر دوی این فن‌آوری‌ها براساس کاربردشان وجود دارد ولی برای محدوده مسافت زیاد پیل‌‌های سوختی ترجیح دارند. در سالی كه تویوتا بر فورد سبقت گرفت تا دومین سازنده بزرگ خودرو دنیا باشد و فشار از اقتصاد ضعیف دیده شد، نگرانی‌های زیست‌محیطی افزایش یافته، قیمت سوخت بالا رفته، چشم‌انداز پیل‌های سوختی بسیار مناسب است. علی‌رغم افت ثبت نام خودروی جدید در اروپا و در دیگر نقاط دنیا در ماه‌های اولیه سال 2008 در سرتاسر جهان عشق به موضوع خودرو هنوز ادامه دارد. موضوعات دانسیته انرژی، چرخ تا چاه و توسعه زیرساخت هیدروژن توسط برخی شرکت‌ها دنبال می‌شود و خودروهای پیل‌سوختی تجاری شده باید در دهه آینده عرضه شوند. بررسی توسعه برخی از شرکت‌ها: ب.ام.و عرضه خودروهای احتراق داخلی هیدروژن 7-Series را در قالب اتومبیل‌های تک ساخت برای هالیوود و خودروهای اسپورت و سیاسی دنیا ادامه می‌دهد. این شرکت بر ادامه ساخت مولد برق كمكی پیل‌سوختی در بلند مدت تأکید دارد. هم‌چنین این شرکت اخیراً اظهار داشته است که اتومبیل‌های کوچک شهری که با باتری کار می‌کنند را توسعه می‌دهد تا در سال 2012 در دسترس باشند و به بازار عرضه شوند. کرایسلر: پس از جدایی از دایملر در سال 2007، به فعالیت خود با دایملر در توسعه خودروهای پیل‌سوختی ادامه داد. در سال 2008 این شرکت از مینی‌ون پیل‌سوختی خود با نام i-Blue پرده‌برداری کرد. این یك خودروی مفهومی دارای برد مسافتی 480 کیلومتر می‌باشد. با چالش‌های مالی روبه‌روی این شرکت مسیر فعالیت پیل‌سوختی آن غیرمطمئن به نظر می‌رسد. دایملر: در سال گذشته این شرکت به غیر از جدایی کرایسلر، سهام اصلی پیل‌سوختی خودرویی بلارد را نیز خریداری کرد. این شرکت هدف بلندپروازانه‌ای در پیش گرفته و نیز 300 دستگاه خودروی پیل‌سوختی بر پایه مرسدس کلاس B- در اوایل سال 2008 به بازار عرضه کرده است. این خودرو آزمایشات زمستانی را در سوئد سپری کرد. مدیر این شرکت اظهار کرد که تولید خودروهای پیل‌سوختی را تا سال 2015 در طی یک طرح فشرده ادامه خواهد داد و تعداد حدود 100,000 خودرو در سال به فروش خواهد رساند. فیات: این شرکت با یکی از توسعه‌دهنده‌گان پیل‌های سوختی در ایتالیا با نام Nuvera همكاری می‌كند و اخیراً سه خودروی پیل‌سوختی پاندا را تولید کرده است که در شهرهای مونتوا و فرانکفورت در آلمان عرضه می‌شود. فورد: سال گذشته سال آرامی برای فورد بوده است. فورد شریک جدید شرکت دایملر در همکاری‌های پیل‌سوختی خودرویی که از فروش دارایی‌های خودرویی شرکت بلارد به‌وجود آمد، شده است. در هر حال، خودروی هیدروژنی مدل Ford Fusion 999 یک رکورد سرعت جدید در مورد اتومبیل‌های مسابقه‌ای پیل‌سوختی از خود برجای نهاده است و به سرعت 297/207 مایل در ساعت در آگوست 2007 در بونویل (Bonneville) دست یافته است. هم‌چنین این شرکت اعلام کرد که سری Hyseries Edge که اولین خودروی هیبرید پیل‌سوختی Plug-in بوده است ولی برای تولید سریع آن برنامه‌ای ندارد. جنرال موتورز: این شرکت در سطح وسیعی چهارمین نسل خودروهای FCV خود (Chevrolet Equinox) را عرضه نموده و یک ناوگان کوچک برای Acadeny Award هالیوود در سال 2008 ارائه نموده است. به‌عنوان قسمتی از پروژه Driveway، در حدود 100 خودروی پیل‌سوختی در سال آینده در سرتاسر جهان عرضه خواهد شد و خودروها به مشتریان اجاره می‌گردند. بنابراین می‌تواند داده‌ها و بازخوردهایی در همه جنبه‌ها از رانندگی در دنیای واقعی تا سوخت‌گیری با هیدروژن به‌دست آورد. گزارش شده است که ده دستگاه از این خودروها ( برگرفته از مدل Hydrogen 4) در سال 2008 در آلمان عرضه خواهند شد. به‌عنوان توسعه وسیع‌تر، خط هوایی Virgin Atlantic قصد دارد تا از Chevy Equinox به‌عنوان بخشی از سرویس Upper Class Limo ، در مسیر نیویورک و لس‌آنجلس استفاده کند. جنرال موتورز هم‌چنین از خودروی مفهومی خود با استک پیل‌سوختی نسل پنجم پرده‌برداری کرد که این مدل تولیدی کادیلاک Provoq بوده که در ژانویه 2008 انجام گرفته است و می‌تواند جایگزین Equinox شود. هم‌چنین جنرال موتورز از طراحی خودروهای الکتریکی نسل بعدی خود بر پایه شاسی E-Flex در سال 2007 پرده‌برداری کرد. این مدل برای اتومبیل‌های هیبرید الکتریکی- بنزینی Plug-in (Chevrolet Volt) استفاده خواهد شد و در سال 2010 در امریکا و در سال 2011 در اروپا عرضه می‌‌شود. مدل E-Flex می‌تواند به‌وسیله یک باتری لیتیم- یون و یا یک پیل‌‌سوختی در مدل‌های ترکیبی مختلفی در Chevrolet Volt یکپارچه شود. و نیز گزارش شده است که Volt یک خودروی هاچ‌بك 5 درب خواهد بود که برپایه طراحی استیل پرس شده است و گستره وسیعی از خودروها در اندازه كوچك تا متوسط بر روی آن میتواند قرار گیرند از جمله Vauxhall/opel Astra در اروپا. در سطح بین‌المللی نیز جنرال موتورز بر این باور است که از طریق همکاری مشترك با شرکت صنعتی خودروسازی شانگ‌های (SAIC) و تشکیل شانگ‌های جنرال موتورز می‌توانند خودروهای پیل‌سوختی را بعد از سال 2010 به بازار چین عرضه کنند. هوندا: این شرکت از اتومبیل پیل‌‌سوختی مدل FCX Clarity در نمایشگاه موتور لس‌آنجلس در نوامبر 2007 پرده‌برداری کرد. در این خودرو از استک جدید جریان عمودی (V-Flow) شركت هوندا استفاده شده است. این خودرو با سرعت 160 کیلومتر در ساعت و با برد مسلفتی 400 کیلومتر در هر سوخت‌گیری مورد استقبال عموم قرار گرفت. گزارش شده است که هزاران نفر علاقمندی خود را برای ثبت نام در اجاره خودروهای C.100 در سال 2008 كه در كالیفرنیای جنوبی با قیمت 600 دلار در هرماه عرضه خواهند شد اعلام کرده‌اند. هوندا اعلام نموده مشتریانی ویژه‌ای را برای آزمایش و ارزیابی ناوگان Clarity مشخص نموده است. هوندا هم‌چنین یک خودروی پیل‌سوختی مفهومی با ظاهری جذاب و متفاوت به نام Puyo ارائه کرده است. هیوندای: خودروی مفهومی i-blue این شرکت در نمایشگاه موتور شیکاگو در سال 2008 رونمایی شد که این خودرو شبیه به هوندا FCX بوده و به‌عنوان خودرویی با طراحی هدفمند و نه به‌منظور تولید می‌باشد. هیوندا همراه با شرکت هم میهن خود کیا موتور، اجازه داده است تا تعدادی از خبرنگاران و بازدیدکنندگان در قالب تور از مرکز تحقیق و توسعه Mabook محدود خود در اطراف سئول در کره جنوبی دیدن کنند. هدف این مرکز رساندن موقعیت دو شرکت به بالاترین نقطه در سطح بین‌المللی در توسعه پیل‌سوختی تا شروع سال 2010 می‌باشد. مورگان: یک شرکت بریتانیایی است که خودروهای اسپورت ارائه می‌دهد. در نمایشگاه موتور ژنو (Geneva) یک خودروی پیل‌سوختی را رونمایی کرد که نتیجه 9/1 میلیون پوند سرمایه‌گذاری دولت انگلستان بوده است. طراحی این خودرو برپایه Aero- 8 roadster مورگان بوده است با اینکه انتظار نمی‌رود این خودرو به مرحله تولید برسد ولی علاقه‌مندی زیادی را در میان خودروهای پیل‌سوختی در اروپا و دیگر نقاط برانگیخته است. نیسان: این شرکت در همکاری با شریک فرانسوی خود، رنو در زمینه فن‌آوری پیل‌سوختی فعالیت می‌کنند و مدتی است که خبر خاصی از آنها منتشر نشده است. این شرکت در زمینه توسعه خودروهای الکتریکی به‌ویژه در بازار اسرائیل و به علت وجود کمترین مالیات برای واردات این نوع خودروها در اسرائیل، مشهور است. مدیر اجرائی نیسان و شریک فرانسویش رنو، علاقمندی خود را در مورد اضافه شدن یک شرکت امریکایی به‌عنوان شریک سوم اعلام کردند و انتظار می‌رود شرکت کرایسلر که جدیداً مستقل شده به آن‌ها بپیوندد. شرکت صنعتی خودرویی شانگهای (SAIC): این شرکت به‌عنوان سرمایه‌گذار مشترک با جنرال موتورز قصد دارد خودروهای پیل‌سوختی تجاری را توسعه بخشد. این شرکت تعداد کمی خودروی پیل‌سوختی Roewe 750 را امسال به بازار چین عرضه کرده است که برخی از آن‌ها در بازی‌های المپیک 2008 موجود بودند. خودروی Roewe 750 براساس خودروی Rover 75 ساخته می‌شود و حقوق آن از سازنده defunct در انگلستان که MG Rover را تولید می‌کند خریداری شده است. تویوتا: سازنده دیگری که در توسعه پیل‌های سوختی در سال گذشته بسیار ساکت عمل کرده است. این امر بسیار بعید به نظر می‌رسد که تویوتا از صحنه توسعه و نمایش و تولید کنار گرفته است. در حالی که تویوتا خودروی پیل‌سوختی highlander، 2300 مایل را از فایربنکز آلاسکا تا ونکور پیموده است و خودروی پیل‌سوختی دیگر این شرکت فاصله اُزاکا تا توکیو در ژاپن را که 348 مایل بوده با یک بار سوخت‌گیری مخزن هیدروژن خود طی کرده است. فولکس واگن: این شرکت واحدهای پیل‌سوختی پلیمری دما بالا را توسعه می‌دهد و قصد دارد آن‌ها را از مقیاس آزمایشگاهی به خودروها در سال‌های آینده منتقل کند و جایگزین پیل‌های سوختی بلارد کند كه اكنون در خودروی مدل Touran قرار دارند. در نمایشگاه موتور لس‌آنجلس در سال گذشته این شرکت اتوبوس كوچك پیل‌سوختی را به نمایش گذاشت و این امر یادآوری ون‌های قدیمی این شرکت که متعلق به سال‌های 1960 بودند می‌باشد. این خودرو یک خودروی هیبرید با قابلیت است كه چند ردیف پیل‌خورشیدی در سقف جاسازی شده است و باتری‌های از این طریق شارژ می‌شوند. ادعا شده با این پیل‌سوختی محدوده مسافتی که این خودرو می‌تواند طی کند 220 مایل می‌باشد

وقتی پیل سوختی در معرض هوای سرد زمستانی و دمای زیر صفر درجه قرار بگیرد،آب یخ می زند.و واکنش های لازم در پیل سوختی انجام نمی شود.از این رو لازم است که پیل را توسط گرمکن برقی، حرارت داد تا شروع به کار نماید.راه دیگری که جهت بکار اندازی چنین پیل هایی ارائه شده است استفاده از یک کاتالیزور در چند راهه اکسید کننده می باشد.در صورتی که مقدار کمی سوخت به هوای ورودی به چند راهه اضافه شود،در حضور کانالیزور با اکسیژن واکنش می دهد،و گرمای ناشی از واکنش باعث افزایش دمای پیل سوختی می گردد. مقدار اکسیژن اضافه شده به هوای مصرفی بسیار کم می باشد(حدود 5% حجم مخلوط هوا، تا باعث شعله ور شدن و انفجار آن در داخل پیل نشود و از طرفی دمای پیل از 90درجه سانتی گراد بالاتر نرود). مخلوط رقیق سوخت و اکسید کننده بوسیله یک پمپ به داخل پیل تزریق می شود. منبع سوخت می تواند تحت فشار در یک سیلندر ذخیره شده باشد و یا اینکه از هیدروژنی که به عنوان پیش سوخت به کار می رود استفاده شود. کاتالیزوری که در ورودی هوا بکار می رود می تواند از فلزات بی اثر یا آلیاژی از فلزات بی اثر (مثل آنچه که در پیل سوختی بکار می رو) باشد. بستر کاتالیزور ، آلومینا و سرامیک های نظیر آن است، بستر می تواند فلز ویا حتی کربن باشد. همچنین کاتالیزور می تواند فلزات واسطه مثل نیکل یا کبالت باشد، بعلاوه بستر می تواند کروی و یا به شکل اسفنج مشبک باشد، با چنین طرحی برای کاتالیزور،در حین عمل پیل سوختی،افت فشار ایجاد نمی شود. همچنین می توان بستر را از بافت های سرامیکی یا کربنی یا پشم شیشه یا الیاف زیر کونیا انتخاب کرد.

پیل سوختی اساساً وسیله ایست که سوخت (مانند هیدروژن، متانول، گاز طبیعی، بنزین و...) و اکسیدان (مانند هوا و اکسیژن) را به برق، آب و حرارت تبدیل می‌کند. به عبارت دیگر پیل سوختی شبیه یک باطری بوده ولی بر خلاف باطری نیاز به انبارش (شارژ) ندارد. تا زمانی که سوخت و هوای مورد نیاز پیل تأمین شود، سیستم کار خواهد کرد. پیل‌های سوختی میتوانند سوخت‌های حاوی هیدروژن مانند متانول( Methanol ) ، اتانول ( Ethanol) ، گاز طبیعی ( Natural Gas ) و حتی بنزین و گازوئیل را مورد استفاده قرار دهند. بطورکلی در سوخت‌های هیدروکربوری، هیدروژن توسط یک دستگاه اصلاحگر سوخت ( Fuel Reformer )، از آنها جدا شده و بکار گرفته می‌شود. پیل‌های سوختی در کاهش آلودگی محیط زیست نقش بسزائی داشته و بخاطر عدم بکارگیری قطعات مکانیکی زیاد، ایجاد آلودگی صوتی نیز نمی‌نماید. علاوه بر آن سیستم پیل سوختی از کارائی نسبتاً بالائی نسبت به موتورهای احتراق درونسوز برخوردار است. بحران انرژی در سالهای ۱۹۷۳ و ۱۹۹۱ و آلودگی فزاینده محیط زیست، کشورهای صنعتی را بر آن داشت تا جهت استفاده از سیستم‌هایی با راندمان بالا و سازگار با محیط زیست سرمایه گذاری کلانی نمایند. سیستم‌های پیل سوختی از جمله تکنولوژیهای پیشرفته ایست که مصارف غیر نظامی آن با توانهای میلی وات تا مگا وات موضوع تحقیق شرکتهای تولید نیرو، خودرو سازی و نیز شرکتهای نفتی قرار گرفته‌است. پیل سوختی مجموعه‌ای از الکترولیت ، الکترودها و صفحات دو قطبی است. در پیل سوختی(به‌عنوان مثال نوع الکترولیت پلیمر جامد)، هیدروژن از آند و اکسیژن از کاتد وارد می‌شوند. هیدروژن الکترون خودرا در آند از دست داده و بصورت پروتن از طریق الکترولیت به سمت کاتد حرکت می‌کند. الکترون نیز از طریق مدار خارجی به سوی کاتد هدایت می‌شود. اکسیژن با دریافت الکترون و پروتون به آب تبدیل می‌شود. حرکت الکترون از آند به کاتد جریان برق را به وجود می‌آورد که قابل استفاده در وسایل برقی است .آب حاصل در کاتد میتواند مورد استفاده مجدد قرار گیرد اگر چه پيل‌سوختي به تازگي به عنوان يكي از راهكارهاي توليد انرژي الكتريكي مطرح شده است ولي تاريخچه آن به قرن نوزدهم و كار دانشمند انگلیسی سرویلیام گرو بر مي‌گردد. او اولين پيل‌سوختي را در سال 1839 با سرمشق گرفتن از واکنش الکترولیز آب، طی واکنش معکوس و در حضور کاتالیست پلاتین ساخت. واژه "پيل‌سوختي" در سال 1889 توسط لودويک مند و چارلز لنجر به كار گرفته شد. آنها نوعي پيل‌سوختي که هوا و سوخت ذغال‌سنگ را مصرف مي‌کرد، ساختند. تلاش‌هاي متعددي در اوايل قرن بيستم در جهت توسعه پيل‌سوختي انجام شد که به دليل عدم درک علمي مسئله هيچ يک موفقيت آميز نبود. علاقه به استفاده از پیل سوختی با کشف سوخت‌های فسیلی ارزان و رواج موتورهای بخار کمرنگ گردید. فصلي ديگر از تاريخچه تحقيقات پيل‌سوختي توسط فرانسيس بيكن از دانشگاه كمبريج انجام شد. او در سال 1932 بر روي ماشين ساخته شده توسط مند و لنجر اصلاحات بسياري انجام داد. اين اصلاحات شامل جايگزيني كاتاليست گرانقيمت پلاتين با نيكل و همچنين استفاده از هيدروكسيدپتاسيم قليايي به جاي اسيد سولفوريك به دليل مزيت عدم خورندگي آن مي‌باشد. اين اختراع كه اولين پيل‌سوختي قليايي بود، “BaconCell” ناميده شد. او 27 سال تحقيقات خود را ادامه داد تا توانست يك پيل‌سوختي كامل وكارا ارائه نمايد. بيكون در سال 1959 پيل‌سوختي با توان 5 كيلووات را توليد نمود كه مي‌توانست نيروي محركه يك دستگاه جوشكاري را تامين نمايد. تحقيقات جديد در اين عرصه از اوايل دهه 60 میلادی با اوج گيري فعالیت‌های مربوط به تسخیر فضا توسط انسان آغاز شد. مركز تحقيقات ناسا در پي تامين نيرو جهت پروازهاي فضايي با سرنشين بود. ناسا پس از رد گزينه‌هاي موجود نظير باتري (به علت سنگيني)، انرژي خورشيدي(به علت گران بودن) و انرژي هسته‌اي (به علت ريسك بالا) پيل‌سوختي را انتخاب نمود. تحقيقات در اين زمينه به ساخت پيل‌سوختي پليمري توسط شركت جنرال الكتريك منجر شد. ایالات متحده فن‌آوری پیل سوختی را در برنامه فضايي Gemini استفاده نمود كه اولين كاربرد تجاري پيل‌سوختي بود. پرت و ويتني دو سازنده موتور هواپیما پيل‌سوختي قليايي بيكن را به منظور كاهش وزن و افزايش طول عمر اصلاح نموده و آن را در برنامه فضايي آپولو به كار بردند. در هر دو پروژه پيل‌سوختي بعنوان منبع انرژي الكتريكي براي فضاپيما استفاده شدند. اما در پروژه آپولو پيل‌هاي سوختي براي فضانوردان آب آشاميدني نيز توليد مي‌كرد. پس از کاربرد پيل‌هاي سوختي در اين پروژه‌ها، دولت‌ها و شركت‌ها به اين فن‌آوري جديد به عنوان منبع مناسبي براي تولید انرژي پاك در آينده توجه روزافزوني نشان دادند. از سال 1970 فنآوري پيل‌سوختي براي سيستم‌هاي زميني توسعه يافت. تحريم نفتي از سال1973-1979 موجب تشديد تلاش دولتمردان امريكا و محققين در توسعه اين فن‌آوري به جهت قطع وابستگي به واردات نفتي گشت. در طول دهه 80 تلاش محققين بر تهيه مواد مورد نياز، انتخاب سوخت مناسب و كاهش هزينه استوار بود. همچنين اولين محصول تجاري جهت تامين نيرو محركه خودرو در سال1993 توسط شركت بلارد ارائه شد كاربردهاي پيل سوختي نيروگاهي بازار مولدهای نیروگاهی پیل‌سوختی بسیار گسترده است و کاربردهای دولتی، نظامی و صنعتی را شامل می‌شود. همچنین به عنوان نیروی پشتیبان در مواقع اضطراری در مخابرات، صنایع پزشکی، ادارات، بیمارستان‌ها، هتل‌های بزرگ و سیستم‌های کامپیوتری به کار می‌رود. پیل‌های سوختی نسبتاً آرام و بی‌صدا هستند لذا جهت تولید برق محلی مناسبند. علاوه بر کاهش نیاز به گسترش شبکه توزیع برق، از گرمای تولیدی از این نیروگاه‌ها می‌توان جهت گرمایش و تولید بخار آب استفاده نمود. این نیروگاه‌ها در مصارف کوچک بازدهی الکتریکی بالایی دارند و همچنین در ترکیب با نیروگاه‌های گاز طبیعی بازدهی الکتریکی آنها به 70-80% می‌رسد. مزیت دیگر این نیروگاه‌ها عدم آلودگی محیط زیست است. خروجی نیروگاه‌های پیل‌سوختی بخار‌آب می باشد. نیروگاه‌های پیل سوختی قابلیت استفاده از سوخت‌های مختلف مانند متانول، اتانول، هیدروژن، گاز طبیعی، پروپان و بنزین را دارند و مانند سایر نیروگاه‌ها محدود به استفاده از یک منبع انرژی خاص نیست. از زمانیکه اولین پیل‌سوختی نیروگاهی در دهه 60 تولید گشت، تا کنون در مجموع 650 سیستم کامل با توان بیش از 10 کیلووات (میانگین آن 200 کیلووات است) ساخته شد. تقریباً 90 درصد از این واحدها با گاز طبیعی تغذیه می شود. البته استفاده از سوخت‌های جایگزین نظیر بیوگاز و گاز ذغال نیز پیشرفت قابل ملاحظه‌ای داشته است. در این بخش نیروگاه انواع متنوع پیل‌سوختی به کار رفته است. در ابتدا از پیل‌سوختی اسید فسفریک آغاز گردید و سپس پیل‌سوختی پلیمری و پیل‌سوختی کربنات مذاب جایگزین آن گشتند. در حالیکه پیل‌سوختی اکسید جامد در آینده بازار را به قبضه در خواهد آورد. در بخش پیل‌های سوختی نیروگاهی کوچک (زیر 10 کیلووات) نیز رشد قابل ملاحظه‌ای را شاهد بودیم. تعداد این واحدها اکنون به 1900 رسیده است. این سیستم جهت مصارف خانگی و بازارهایی از قبیل UPS ونیروی پشتیبان در اماکن دوردست کاربری دارد. نیمی از محصولات در آمریکای شمالی توسعه یافته است. در بخش سیستم‌های نیروگاهی کوچک 20 درصد سهم بازار را پیل‌سوختی اکسیدجامد و مابقی را پیل‌سوختی پلیمری تشکیل مي‌‌دهد. بازار پیل‌سوختی کوچک در ژاپن که به مصارف خانگی اختصاص دارد، منحصراً با پیل‌سوختی پلیمری است و امید است تا انتهای سال 2005 محصولات به بازار عرضه گردند. فروش تعدادی از واحدهای نیروگاهی کوچک آغاز شده است که از جمله آنها سیستم GenCore شرکت PlugPower می باشد(توان 5 کیلووات، 15000 دلار) دولت ژاپن حمایت خود از توسعه پیل‌های سوختی نیروگاهی در ابعاد بزرگ را از سال 1980 آغاز نموده است و شرکت های ژاپنی گاز توکیو و Osaca از بزرگترین شرکت های توسعه دهنده این فن‌آوری می‌باشند. اساس کار پیلهای سوخت پیلهای سوختی از یک واکنش الکتروشیميایی ساده که درآن از ترکیب اکسیژن و هیدروژن آب تشکیل میشود تولید انرژی الکتریکی می‌کنند انواع مختلف و متعدد پیل سوختی وجود دارد اما همه آنها بر اساس یک طراحی اصلی تشکیل شده از دو الکترود یک آند منفی و یک کاتد مثبت بنا نهاده شده‌اند. این دو الکترود بوسیله یک الکترولیت جامد و یا مایع که ذرات باردار الکتریکی را جابجا می‌کند از هم جدا شده‌اند. معمولاً از یک کاتالیزور مانند پلاتین جهت افزایش سرعت واکنش الکترونها استفاده می‌شود. پیلهای سوختی بر اساس طبیعت الکترولیت مورد استفاده در آنها تقسیم بندی می‌شوند .هر یک از آنها مواد و سوخت خاص مناسب با کاربردهای مختلف نیاز دارند. انواع پیل سوختی پيلهای سوختی در انواع زير موجود می‎باشند: پیل‎های سوختی براساس نوع الکترولیت استفاده شده در آن‎ها به پنج نوع اصلی طبقه بندی می‎شوند پیل سوختی الکترولیت پلیمر یا غشاء مبادله کننده پروتونPEFC) پیل سوختی اسید فسفریک PAFC پیل سوختی کربنات مذاب MCFC) پیل سوختی اکسید جامد (SOFC) لازم به ذکر است که پیل سوختی متانول مستقیم (DMFC) از خانوادة پیل سوختی PEFC است. پیل‎های سوختی بر اساس دمای عملکرد ، دارای دامنة دمایی از ۸۰ برای (PEFC‎) تا ۱۰۰۰ برای (SOFC) می‎باشند. پیل‎های سوختی دمای پایین (PEFC ،PAFC ،AFC) دارای حامل‎های یونیH+ ویا OH- هستند که انتقال یون از میان الکترولیت وانتقال الکترون‎ها از طریق مدار خارجی را به عهده دارند ، و در پیل‎های سوختی دمای بالا مانند الکترولیت کربنات مذاب (MCFC) و الکترولیت اکسید جامد (SOFC) ، جریان الکتریکی به ترتیب از طریق یون‎هایCO۳۲- و O۲- انتقال می‎یابد. در پیل‎های سوختی اکسید جامد (SOFC) یا سرامیکی رسانش ‎یون در الکترولیت معمولاً در دمای بین ۶۰۰ تا ۱۰۰۰ درجه سانتیگراد انجام می‎شود. مزایای پیل‎های سوختی بطور کلی عبارت‌اند از: بازده بالا سازگاری با محیط زیست سادگی سیستم از نظر تعمیر ونگهداری تنوع در سوخت مصرفی عدم آلودگی صوتی به سبب نداشتن قسمت‌های متحرک طراحی و ساخت توان‎های کوچک (میلی وات ) تا بزرگ (مگاوات امكان استفاده از سوختهاي فسيلی و پاك، مدولار بودن قابليت توليد هم‌زمان حرارت و الكتريسيته و استفاده در كاربردهای توليد غيرمتمركز انرژی معایب : به مواد بیشتر و فرآیندهای سریعتری نسبت به دیگر پیل‎ها نیاز دارد ممکن است در مدت طولانی کار ، گرما مشکلاتی چون ناسازگاری عناصر و افت انرژی را موجب شود. در صورت استفاده از سوخت ناخالص ، کار و گرمای بیش از حد موجب رسوب کربن و در ‎‎‎‎نهایت مسمومیت پیل می‎گرد مزایای پیل سوختی اکسید جامد به علت عملکرد دمایی بالا دارای بیشترین راندمان نسبت به سایر پیل‎های سوختی می‎باشد. از گرمای تولید شده می‎توان برای افزایش بازدهی مجدد استفاده نمود. امکان بازسازی درونی سوخت به خاطر عملکرد دمایی بالا وجود دارد. نیازی به کاتالیستهای گران قیمت ندارد. برای استفاده از سوختهای مختلف نیازی به مبدل‎های سوخت نیست. از آنجاییکه پیل سوختی اکسید جامد دارای الکترولیت جامد است مشکل خوردگی مواد کم می‎باشد . برای ساخت اجزای پیل می‎توان از فن‎آوری لایه نازک استفاده نمود. ولی در پیل‎های سوختی با الکترولیت مایع چنین امری دست نیافتنی است. پیلهای سوختی با غشاء تبادل پروتون: Proton Exchange Membrane Fuel Cells (PEMFC) این تکنولوژی در دهه 1950 بوسیله شرکت جنرال الکتریک ابداع شد و بوسیله سازمان ناسا جهت تولید انرژی برای پروژه فضائی Gemini استفاده شد. در حال حاضر این نوع پیل سوختی است که اکثراً در شرکتهای اتومبیل سازی بعنوان جایگزین در موتورهای درونسوز بکار برده می‌شود.پیلهای سوختی با غشاء تبادل پروتون بنام غشاء الکترولیت پلیمری، الکترولیت پلیمری جامد، پیلهای سوختی الکترولیت پلیمری نیز شناخته شده‌اند. در پیل سوختی PEM الکترولیت از یک غشاء نازک پلیمری (مانند پلی پرفلور و سولفوریک اسید) نافیون (Nafim TM ) که نفوذپذیر در پروتونهاست، اما هادی الکتریسیته نمی‌باشد و الکترودها از کاربن درست شده‌اند .هیدروژن در درون پیل سوختی به روی آند جاری شده و به پروتونها و الکترونها تقسیم می‌شود. یونهای هیدروژن از طریق الکترولیت به کاتود نفوذ می‌کنند، درحالیکه الکترونها از طریق یک مدار خارجی جریان کرده و تولید انرژی می‌نمایند. اکسیژن به صورت هوا به کاتد ارسال شده و با الکترونها و یونهای هیدروژن ترکیب گردیده و تولید آب می‌کند.این واکنشهای روی الکترودها مطابق زیر می‌باشند. 2H2 ===> 4H + 4e: آند O2+4H ===> 2H2O :کاتد انرژي 2H2 +O2 ===> 2H2O +: نتیجه پیلهای PEM در دمای حدود 80 سانتیگراد کار می‌کنند. در این دمای پایین واکنشهای الکتروشیمیائی معمولاً خیلی کند صورت می‌گیرد بنابراین از یک لایه نازک پلاتین روی هر یک از الکترودها بعنوان کاتالیزور استفاده می‌شود. این دستگاه الکترولیت/ الکترود بنام مجموعه الکترود غشاء (MEA ) خوانده شده و بین دو صفحه ي جریان، میدان ساندویج گردیده تا یک پیل سوختی را بوجود آورد. این دو صفحه شامل شیارهايی جهت کانال هدایت سوخت به الکترودها و همچنین هدایت الکترونها به خارج از مجموعه MEA می‌باشد. هر پیل حدود 7/0ولت برق تولید مي کند.براي تولید ولتاژ های بالاتر تعدادی از این پیلها بطور سری بهم وصل گردیده و تشکیل ساختاری بنام مجموعه‌ پیل سوختی می دهند.پیلهای سوختی PEM دارای یک سری مزایا هستندکه باعث شده از آنها در اتومبیل و کاربردهای کوچک خانگی مانند جایگزین باطریهای قابل شارژ استفاده شود. پیلها در دمای نسبتاً پایین کار می کنند و لذا باعث استارت سریع از حالت سرد بوده و به دلیل داشتن دانسیته بالای انرژی داراي قابلیت ساخت با حجم کم و فشرده می باشند .بعلاوه پیلهای PEM با راندمان بالا حدود (40-50) درصد حداکثر ولتاژ تعریف شده در تئوری کار می‌کنند و میتوانند خروجی خود را بسرعت تغییر داده تا با تغییر در انرژی مورد نیاز سازگاری داشته باشند. در حال حاضر دستگاههايی با نمایش قدرت تولید 50 کیلو وات مورد بهره‌برداری و عملیات قراردارد و دستگاههایی با قدرت تا 250 کیلو وات درحال توسعه است. بهرحال هنوز یک سری محدودیتها وجود دارد که باید قبل از اینکه این تکنولوژی گسترده تر شود بر انها غلبه کرد. مشکل اصلی قیمت بالا، مثل گرانی جنس غشاء وکاتالیزورمی باشد. اما نتیجه پژوهشها و طرحهای توسعه‌ای دردست اقدام بتدریج از قیمتکاسته و همچنین به هنگام تولید اندوده درمقیاس بالا جهشی بزرگ در کاهش قیمت و اقتصادی شدن آن خواهد نمود. مانع دیگر بر سر راه پیلهای PEM نیاز آنها به هیدروژن خاص جهت کارکردن میباشد. زیرا آنها خیلی حساس به مسمومیت با منواکسید‌کربن وناخالص های دیگر هستند و این عمدتا بدلیل دمای پایین عملیاتی پيل ضرورت استفاده ازکاتالیزورحساس در پیل را موجب میشود.بهر‌حال کارهايی در دست اقدام است تا یک سیستم کاتالیزور توام با غشاء با قدرت مانور بهتر تولید گردد که قادر به کارکرد با دمای عملیاتی بالاتر باشد. پیلهای سوختی بازی :Alkaline Fuel Cell(AFC) پیلهای سوختی بازی یکی از توسعه یافته ترین تکنولوژیها هستند و برای تهیه انرژی وآب آشامیدنی در ماموریت ها ی فضائی از جمله سفینه فضائی شاتل ایلات متحده آمریکا بکار برده شده اند. واکنش الکترو‌شیمیائی در آن قدری متفاوت است، بدین صورت که یونهای هیدرواکسیل (OH ) از کاتدبه طرف آند حرکت میکنند؛ تا در اثر واکنش با هیدروژن تشکیل آب و الکترون بدهند.این الکترونها جهت اعمال انرژی به مدار خارجی بکار ميروند، سپس دوباره به کاتد برگشته و در واکنش با اکسیژن و آب تولید مقادیر بیشتری از یونهای هیدرواکسیل (OH) مینمایند. 2H2 + 4OH ===> 4H2O + 4e: آند O2 + 2H2O + 4e ===> 4OH :کاتد پیلهای بازی در همان دمای عملیاتی مشابه پیلهای PEM ( حدود 80 سانتیگراد )کار می‌کنندو لذا سریع استارت هستند. اما دانسیته انرژی آنها حدود ده برابر کمتر PEM میباشد و بنابراین برای استفاده درموتور اتومبیل بسیار پرحجم اند.آنها بهر حال ارزان ترین نوع پیل سوختی هستند و بدین جهت میتوانند برای دستگاههای تولید برق کوچک و ثابت بکار برده شوند. پیلهای بازی مشابه پیلهای PEM شدیداً به منواکسیدکربن و ناخالصیهای دیگرکه موجب مسمومیت کاتالیزور میشوند حساس هستند.بعلاوه منابع تغذیه آنها باید عاری از دی اکسید کربن باشند، زیرا واکنش دی اکسیدکربن با الکترولیت هیدروکسید پتاسیم تشکیل کربنات پتاسیم میدهدکه باعث محدودیت در راندمان پیل می‌گردد. پیل سوختی اسید فسفریک Phosphoric Acid Fuel Cell(PAFC) پیل سوختی اسید فسفریک در حال حاضر پیشرفته‌ترین پیل سوختی تجاری است همانگونه که از نام آن استنباط می‌گردد در این پیلها از اسید فسفریک مایع بعنوان الکترولیت استفاده می‌شود معمولاً در یک قالب سیلیکون کارباید جا داده میشود. پیلهای سوختی اسید فسفریک در دمای کمی بالاتر از پیلهای PEM و بازی کار می‌کنند.(حدود 150 الی 200 درجه سلسیوس). با وجود این جهت ارتقاء واکنش ، نیاز به کاتالیزور پلاتین روی الکترودها دارند. واکنش آند وکاتد مشابه PEMمیباشد.ولی به علت دمای عملیاتی بالاتر، سرعت واکنش آن بيشتر است . اين افزايش دما موجب انعطاف پذيري بيشتر در مقابل ناخالصي ها مي گردد. پيلهاي اسيد فسفريک با يکي دو درصد منواکسيدکربن و مقدار کمي (چند جزء در مليون ppm) گوگرد موجود در جريان واکنش هنوز عملکرد درستی دارند. راندمان پیلهای اسید فسفریک کمتر از سیستمهای دیگر است. حدود چهل درصد و همچنین زمان بیشتری جهت گرم شدن نسبت به پیلهای PEM صرف می کنند علیرغم آن موانع و کاستيها یک سری مزایا در این تکنولوژی از قبیل سادگی ساخت، ثبات و تبخیر پذیری کمتر الکترولیت وجود دارد. پیلهای اسید فسفریک برای تامین انرژی الکتریکی در اتوبوسها بکار برده شده‌اند و تعدادی از آنها در سرویس عملیاتی میباشند، اما اینکه زمانی در اتومبیلهای شخصی بکار روند غیر متحمل است. پژوهش قابل ملاحظه‌ای در طول 20 سال نتیجه داده است که پیلهای اسید فسفریک کاربرد موفقیت آمیزی در دستگاههای غیر سیار داشته‌اند. در حال حاضر تعداد زیادی از این دستگاهها با قدرت خروجی بین 2/0 تا 20 مگا وات در سراسر دنیا جهت تهیه انرژی برق در بیمارستانها، مدارس و نیروگاههای کوچک نصب شده‌اند و در سرویس عملیاتی قراردارند پیلهای سوختی کربنات ذوب شده : )Molten Carbonate Fuel Cells(MCFC نحوه کار پیلهای سوختی کربنات ذوب شده نسبت به پیلهای دیگر تا کنون بحث شده کاملاً متفاوت است. در این پیلها از نمک کربنات لیتیوم پتاسیم ذوب شده و یا لیتیوم سدیم ذوب شده بعنوان الکترولیت استفاده میگردد. وقتی که نمک تا دمای 650 درجه سانتیگراد گرم شود، نمک ذوب شده و یونهای کربنات تولید می‌کند که از کاتد به آند جریان کرده و در آنجا با هیدروژن ترکیب شده و تولید آب و دی اکسیدکربن و الکترون می‌نماید. الکترونها از طریق یک مدار خارجی دوباره به کاتد برگشته و در سر راه خود تولید انرژی می کنند. CO3 + H2 ===> H2O +CO2 + 2e: آند CO2 +1/2 O2 + 2e ===> CO3 :کاتد دمای بالائی که این پیلها در آن کار می کنند به این معناست که آنها قادرند بطور داخلی تشکیل هیدروکر مانند گاز طبیعی و نفت جهت تولید هیدروژن در درون ساختار پیل بدهند. در چنین دمای بالائی هیچگونه مشکل مسمومیت منواکسید وجود ندارد، گرچه مشکل گوگرد سر جای خود باقی است و بجای کاتالیزور پلاتین گران قیمت میتوان از نوع نیکل ارزانتر استفاده نمود. حرارت اضافی ایجاد شده میتواند در سیکل ترکیبی نیروگاها بکار رود. راندمان این نوع پیلها تا حدود 60 درصد است و در صورتی از گرمای تلف شده استفاده گردد میتواند تا 80 درصد افزایش یابد. دمای بالای کارکرد، بهر حال پاره‌ ای مشکلات را بوجود مي آورد. زمان قابل ملاحظه‌ای طول می‌کشد تا پیل به دمای عملیاتی برسد و این باعث میشود که پیل برای کاربردهای حمل و نقل نامناسب باشد و دمای بالا و طبیعت خورنده الکترولیت احتمالاً به این معناست که پیل برای تولید برق خانگی غیر ایمن است .راندمان بالای تولید انرژی پیل باعث جذابیت آن در استفاده در فرآیندهای صنعتی در مقیاس بالا و در توربین های تولید برق باشد. در حال حاظر پیل سوختی کربنات ذوب شده با ظرفیتهای تا 2 مگا وات به نمایش گذارده شده ولی ظرفیتهای 50 الی 100 مگا وات در دست طراحی است پیلهای سوختی اکسید جامد (Solid oxide Fuel cells (SOFC پیلهای سوختی اکسید جامد در دمای حتی بالاتر از پیلهای کربنات ذوب شده کار می کنند. آنها از الکترولیت سرامیک بخار مانند اکسید زیر کونیوم تثبیت شده در اکسید yttrium بجای الکترولیت مایع استفاده مینمایند و در دمای بین 800 الی 1000 سانتگراد کار می کنند. در این پیلها انرژی از مهاجرت آنیونهای اکسیژن از طرف کاتد به آند جهت اکسیداسیون گاز سوخت، که بطور نمونه مخلوطی از هیدروژن و منواکسید‌کربن میباشد تولید می‌گردد. الکترونهای ایجاد شده در آند بوسیله یک مدار خارجی دوباره به کاتد در جائی که اکسیژن ورودی را کاهش می دهد برگشته و بنابراین سیکل واکنش را تکیمل می کند. H2 + O ===> H2O + 2e: آند O2 +4e ===> 2O :کاتد CO + O ===> CO2 +2e همانند پیلهای سوختی ذوب شده در این پیلها نیز دمای عملیاتی بالا به معنای مقاومت در برابر مسمومیت منواکسیدکربن میباشد زیرا همانگونه که در بالا مشاهده میشود منواکسیدکربن سریعاً به دی اکسید کربن تبدیل میگردد. این خود باعث عدم نیاز به استفاده از رفرمینگ خارجی جهت استخراج هیدروژن از ماده سوختی میباشد و این نوع پیلها میتوانند دوباره از نفت و یا گاز طبیعی استفاده کنند.پیلهای سوختی اکسید جامد همچنین بالاترین انعطاف را در برابر آلودگی با گوگرد نسبت به سایر تکنولوژیهای بحث شده و تا کنون از خود نشان میدهند. این پیلها بعلت استفاده از الکترولیت جامد نسبت به پیلهای سوختی کربنات ذوب شده پایدارترند اما مواد ساختمانی آنها به جهت نیاز به مقاومت در برابر دمای عملیاتی بالا گرانتر است.این پیلها میتوانند به راندمان حدود 60 درصد برسند و انتظار میرود که برای تولید برق و حرارت در صنعت و برای تهیه نیروی کمکی در اتومبیل بکار برده شوند. پیلهای سوختی متانول مستقیم (Direct Methanol Fuel Cells(DMFC پیلهای سوختی متانول مستقیم تبدیلی از پیل سوختی با غشاء پروتون است که به طور مستقیم و بدون استفاده از رفرمینگ قبلی از متانول استفاده می‌کند. متانول به اکسیدکربن و هیدروژن در آند تبدیل میشود. پس از آن مشابه پیل سوختی PEM استاندارد هیدورژن جهت واکنش با اکسیژن بکار میرود. CO2 + 6H + 6e CH3OH+H2O ===>: واکنش آند 3/2 O2 + 6H +6e ===>3 H2O: واکنش کاتد CH3OH +3/2 O2 ===> CO2 + 2H2O : واکنش پیل انتظار میرود که این پیلها در دمای حدود 120 درجه سانتیگراد قدری بالاتر از دمای عملیاتی پیل استاندارد PEM کار کنند و راندمان حدود چهل درصد داشته باشند. یکی از عیوب پیل متانول مستقیم دمای عملیاتی پایین و در نتیجه تبدیل متانول به هیدورژن و دی اکسید کربن است که نیاز به استفاده از مقادیر بیشتر کاتالیزور پلاتین نسبت به پیل استاندارد PEM دارد. بهر‌حال این افزایش هزینه نسبت به استفاده راحت از پیل سوختی مایع و عدم استفاده از کاتالیزور می چربد. تکنولوژی در پیش روی پیل سوختی متانول مستقیم هنوز در مراحل اولیه توسعه خود میباشد؛ ولی بهرحال کاربرد آن دز گوشیهای تلفن همراه و رایانه‌های کیفی (LABTOP ) با موفقیت نشان داده شده و توانائی و کارآئی و هدف نهائی استفاده از آن در سالهای آتی بروز داده خواهد شد. پیلهای سوختی اصلاح شده : Regenerative Fuel Cells این پیل سوختی اصلاح شده نسبتاً تازه است؛ اما توسط گروههایی در نقاط مختلف دنیا در دست مطالعه و پژوهش میباشد. تکنولوژی آن بر پایه همان پیلهای سوختی متفاوت است که در آن هیدروژن و اکسیژن جهت تولید انرژی، برق، گرما و آب بکار برده میشود.تفاوت در این است که پیل سوختی اصلاح شده واکنش معکوس را نیز انجام می‌دهد؛ یعنی الکترولیز می‌کند. آب تولید شده در پیل سوختی به الکترولیز کننده‌ای که با باطری خورشیدی کار می‌کند تقریباً و در آنجا به اجزاء تشکیل دهنده آن یعنی هیدروژن و اکسیژن تفکیک و سپس مجدّداً به پیل سوختی تغذیه می‌گردد. به این طریق یک سیستم بسته تشکیل شده که نیاز به تولید هیدروژن خارجی ندارد، توسعه یک سیستم تجاری آن بعید به نظر میرسد و مواردی مانند هزینه تمام شده آن که بیش از متعارف است و همچنین راههای مطمئن آماده سازی و استفاده از نیروی برق خورشیدی باید مورد بررسی دقیقتر قرار گیرد