Ein Brennstoffzellengenerator ist ein Gerät, das Strom durch elektrochemische Reaktionen anstelle der Verbrennung von Kraftstoff erzeugt. Obwohl sie oft mit reinen Wasserstofftechnologien in Verbindung gebracht werden, können Brennstoffzellengeneratoren eine Vielzahl von Brennstoffquellen nutzen, einschließlich traditioneller fossiler Brennstoffe wie Erdgas. Ein Brennstoffzellengenerator verwendet mehrere zu einem „Stapel“ gruppierte Brennstoffzellen zusammen mit unterstützenden Komponenten, um Elektrizität mit der gewünschten Spannung und Stromstärke zu erzeugen. Generatoren, die die Brennstoffzellentechnologie verwenden, wurden in einer Vielzahl von Größen hergestellt, die von kleinen tragbaren Einheiten bis hin zu Generatoren in der Größe von Sattelschleppern reichen, die kleine Städte mit Strom versorgen können.
Das Herzstück eines jeden Brennstoffzellengenerators sind Brennstoffzellen, die elektrochemische Reaktionen anstelle der Verbrennung von Brennstoff verwenden, um Strom zu erzeugen. Dadurch ist die Brennstoffzellentechnologie viel sauberer als herkömmliche Generatoren, die beim Zünden und Verbrennen von Kraftstoff Nebenprodukte wie Asche, Kohlendioxid und smogbildende Schadstoffe produzieren. Es gibt viele Arten von Brennstoffzellen und die unterschiedlichsten Materialien können zu ihrem Bau verwendet werden, aber das Grundprinzip bleibt gleich: Eine Brennstoffquelle löst mit Komponenten der Brennstoffzelle mehrere chemische Reaktionen aus, um Elektronen zu erzeugen. Obwohl sie oft als Synonym für Wasserstoffantrieb angesehen werden, können Brennstoffzellen traditionelle fossile Brennstoffe wie Erdgas verwenden. Auch ein alternativer Brennstoff, wie Biogas oder Methan, kann in vielen Ausführungen verwendet werden.
Eine einzelne Brennstoffzelle allein kann nicht genug Strom erzeugen, um in den meisten Anwendungen nützlich zu sein, daher werden sie oft in sogenannten Brennstoffzellenstapeln zusammengefasst. Die Anzahl einzelner Zellen in einem Stapel hängt von der beabsichtigten Verwendung des Systems ab, und ein großer Brennstoffzellengenerator kann mehrere Stapel umfassen. Neben dem oder den Stacks enthält der Generator weitere Komponenten wie Isolierung, Vorratstanks für Kraftstoff und Vorrichtungen zur Gewinnung von Wasserstoff aus verschiedenen Kraftstoffquellen. Wenn der Generator das Stromnetz ergänzt oder ersetzt, muss ein Wechselrichter verwendet werden, um den von den Brennstoffzellen erzeugten Gleichstrom (DC) in Wechselstrom (AC) umzuwandeln, der im Netz und in den Haushaltsgeräten verwendet wird.
Da die Anzahl der Brennstoffzellen in einem Stapel variieren kann, kann ein Brennstoffzellengenerator in einem breiten Größenbereich erhältlich sein. Einige sehr kleine Produkte zielen darauf ab, Unterhaltungselektronikgeräte wie Mobiltelefone und Notebooks aufzuladen. Brennstoffzellen-Generatoren für Privathaushalte mit einer Leistung zwischen 1 und 5 Kilowatt werden häufig in sogenannten Blockheizkraftwerken (BHKW) verwendet, um ein Haus sowohl mit Strom als auch mit Wärme zu versorgen. Größere Einheiten in Sattelzug-Anhänger-Größe können von Versorgungsunternehmen verwendet werden, um in Zeiten hoher Nachfrage zusätzlichen Strom in das Stromnetz einzuspeisen. Mobile Einheiten wurden hergestellt, um Autos, Busse, U-Boote und sogar Raumfahrzeuge anzutreiben.