Первые попытки создания топливных элементов относятся еще к первой половине XIX в. Однако вплоть до 40-х годов XX в. не были созданы удовлетворительно работающие топливные элементы. Лишь в 30-х и 40-х годах 20 столетия были достигнуты определенные успехи.

При этом большое значение имели работы наших соотечественников П. М. Спиридонова и О. К. Давтяна, которыми впервые были созданы макеты топливных элементов, работавшие с приемлемыми электрическими характеристиками.

После 1946 г. исследования в области топливных элементов проводятся в большом количестве в разных странах.

Разработанные топливные элементы подразделяются на три группы: низкотемпературные, среднетемпературные и высокотемпературные.

В высокотемпературном топливом элементе температура достигает 550—750°C. В качестве электролита используются расплавленные соли. В качестве перспективного топлива здесь может считаться природный газ и даже уголь. Однако при высокой температуре возникают такие сложные проблемы, как проблема коррозии, уплотнений, термической усталости и длительности времени пуска. Ввиду сложности перечисленных проблем нельзя ожидать, что в ближайшем будущем высокотемпературный топливный элемент будет доведен до такого совершенства, когда о нем можно будет говорить как о перспективном источнике энергии для автомобиля. В настоящее время высокотемпературных топливных элементов практически нет.

Применение некоторых катализаторов позволяет снизить температуру элемента до 200°C и получить так называемый среднетемпературный топливный элемент. Электролитом в этом случае служит щелочная или кислотная паста, находящаяся под давлением до 40 кГ/см2. Имеются также среднетемпературные элементы, работающие при обычном давлении. Здесь также возможно использование углеводородного топлива. Однако проблемы высокого давления, температуры и коррозии в среднетемпературном топливном элементе также требуют своего практического разрешения. Кроме того, катализаторы, ускоряющие реакцию окисления углеводородного топлива, склонны к полимеризации этого топлива, ведущей к блокированию электродов тяжелыми углеводородами типа смол. Поэтому можно предположить, что в ближайшие годы, пока не будут решены вопросы, связанные с созданием надежного среднетемпературного топливного элемента, говорить о применении этого элемента на автомобильном транспорте не придется.