威尔士物理学家格鲁夫W.(Yi11iaGrove)最早演示了燃料电池原型图如图1-3(a)所示，在外电源的作用下，稀酸水溶液被电解，在两个倒置的试管中分别收集到了氧气和氢气。在图1-3(b)中，外电源被一个电流表取代，电流表显示有微小的电流流过，即试管中的氢气和氧气通过电化学反应产生了电。
100年后，英国工程师培根F.T.(Francis Thomas Bacon)于1939年开发出有实用价值的5kW燃料电池。1955年美国通用电气的化学家格鲁比T.(Thomas Grubbpolystyrene sulfonic acid)离子交换膜作为电解质用于燃料电池。质子交换膜燃料电池于165年被用在美国国家航空航天局双子星项目V(Gemini)的载人宇宙飞行中.性燃料电池随后被用于1969-1972的阿波罗(Nafion)开始被用于质子交换膜燃料电池中，大大提高了燃料电池寿命和性能。20世纪70年代中期磷酸燃料电池开始被商业化安装和使用。自20世纪80年代后期质子交换膜燃料电池在汽车领域的应用得到关注，并于20世纪90年代初若干汽车公司先后推出燃料电池样车;2011年奔驰B级燃料电池轿车完成了环球万里行。20世纪90年代熔融盐燃料电池和平板式固体氧化物燃料电池开始了快速发展。
燃料电池的发展经历了三个主要高潮。第一个发展高潮出现在20世纪60年代中期，以质子交换膜燃料电池、碱性燃料电池和磷酸燃料电池为代表，主要推动力和载人航天有关;第二个发展高潮始于20世纪90年代中期，各类燃料电池的发展全面爆发，主要推动力是能源危机和环境问题。第三个高潮始于2010年左右，质子交换膜燃料电池产业化进入导入期。
