Электрохимические установки на базе топливных элементов со
щелочным электролитом (ТЭЩЭ)

Установки работают при низкой температуре (60-120°С) и потребляют в  качестве топлива и окислителя водород и кислород высокой чистоты. В принципе, в качестве окислителя может быть использован очищенный от углекислого газа и примесей, отравляющих катализатор элемента, воздух. Электролитом является раствор щелочи калия (КОН). Токообразующая реакция в водородно-кислородном топливном элементе со щелочным электролитом: 2Н2 + О2 = 2Н2О. Таким образом, продуктами реакции являются электрический ток и вода высокой чистоты, которая может быть использована для бытовых или технических нужд.

Электрохимические установки Siemens на базе щелочных элементов  использовались в качестве источника энергии на подводных лодках. Мощность энергоустановки составляла 300кВт, ресурс работы около 10000часов. Температура реакции 95°С, давление 300кПа. Кислород хранился в сжатом состоянии в баллонах, для хранения водорода использовались металлогидридные аккумуляторы и баллоны. Аналогичные установки малой (6, 18, 24, 48кВт) мощности были изготовлены для автомобильной промышленности. Российская космическая корпорация «Энергия» разработала установку на базе ТЭЩЭ для космических пилотируемых объектов («Буран»). Отличие их от корабельных было в меньших габаритах и более низком сроке службы. К общим особенностям щелочных топливных элементов следует отнести обязательное использование чистого водорода и очищенного воздуха, применение дорогостоящих платиновых катализаторов, относительно невысокий ресурс, сложность использования теплоты, генерируемой элементом и высокими капитальными затратами (10000$ за 1кВт мощности). Это и стало причиной того, что большинство фирм к началу 1990х годов прекратили разработку ТЭЩЭ. 

Электрохимические установки на базе элементов с твердополимерным  электролитом (ТПТЭ) 

Ионным проводником в таких установках является мембрана с  проводимостью по ионам водорода (протонам). Впервые такие установки были разработаны американской фирмой General Electric Co. для космического корабля Geminy. ЭЭУ включала в себя ЭХГ, систему криогенного хранения топлива и окислителя, а также аккумуляторную батарею. В ЭХГ входили три батареи ТПТЭ мощностью 1,8кВт и напряжением 25-30В. Масса батареи была 31кг, ресурс – 2000ч.