燃料電池の中で、特に燃料電池自動車向けの用途に適しているのが、この方式といわれています。
理由としては、液体を用いないために、振動や加速減速を問題としないこと、高温が発生しないため、比較的人間の近くにおけること、全体的に小型軽量化が可能である、といったことが挙げられます。
ただし、今のところ触媒には白銀が必要不可欠であり、その触媒効果は、もしも燃料内に一酸化炭素が一定以上含まれていると、どんどん損なわれていきます。これを被毒といいます。また、電解質として使われる高分子膜の水分調整は、多くても少なすぎてもいけない、という部分を厳密にしなければならないのも欠点のひとつです。
通常、高分子膜には、ペルフルオロスルホン酸などのフッ素樹脂系のものが使われます。この高分子膜の特徴は、電子は通さないけど水素イオンは通すということで、それによって電子の流れを電極を結んでいる導線から取り出せるというわけです。
水素イオンが空気極側に流れることで、電気極と電解質での反応をまとめた反応が起こるのです。三菱電機は、2005年の11月に高分子膜を材料とした水素イオン伝道度を、4日という短い日数で定量的にシミュレーションできる装置を開発したと発表しています。
これは、高速化量子分子動力学法によって、電子と原子の両方が計算対称になっています。
ちなみに、固体高分子型の燃料電池は、略してPEFCと呼ばれていますが、これはPolymer Electrolyte Fuel Cellの頭文字をとったものになります。
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