通常由高分子聚合物主鏈和帶有酸性基團(tuán)（如磺酸基團(tuán)）的側(cè)鏈組成。高分子聚合物主鏈提供了膜的基本機(jī)械強(qiáng)度和結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。磺酸基團(tuán)等酸性基團(tuán)吸收水分后能夠解離出質(zhì)子，通過氫鍵等作用機(jī)制實現(xiàn)質(zhì)子在膜內(nèi)的快速遷移。具有較高的質(zhì)子傳導(dǎo)效率，耐受燃料電池內(nèi)部的強(qiáng)酸性環(huán)境。同時具備足夠的機(jī)械強(qiáng)度，對燃料氣體（如氫氣）和氧化氣體（如氧氣）有較低的滲透率，最大限度地減少燃料和氧化劑在膜內(nèi)的直接混合，保障燃料電池的安全性和高效性。
燃料電池用質(zhì)子交換膜為ePTFE增強(qiáng)膜，具備優(yōu)異的產(chǎn)品性能，能夠滿足燃料電池對產(chǎn)品高功率密度、長耐久、低尺寸變化率的需求。
質(zhì)子傳導(dǎo)功能：能夠在燃料電池工作過程中高效地傳導(dǎo)質(zhì)子（氫離子），使得質(zhì)子可以從陽極順利遷移到陰極，從而構(gòu)成完整的電流回路，保障持續(xù)產(chǎn)生電能。
分隔燃料與氧化劑功能：作為隔膜將燃料電池的陽極燃料和陰極氧化劑分隔開來，防止它們直接混合而發(fā)生劇烈的化學(xué)反應(yīng)等情況，同時確保有序的電化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行。
電子絕緣功能：質(zhì)子交換膜自身是電子絕緣體，只允許質(zhì)子通過，可以保證電子只能通過外部電路進(jìn)行定向移動，從而實現(xiàn)化學(xué)能向電能的高效轉(zhuǎn)化。
交通運(yùn)輸領(lǐng)域：在燃料電池汽車、燃料電池公交車、燃料電池叉車等各類交通工具中作為關(guān)鍵組件，為車輛提供動力，實現(xiàn)零排放或低排放的綠色出行。
分布式發(fā)電領(lǐng)域：可應(yīng)用于小型分布式發(fā)電站，將氫氣等燃料的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，為偏遠(yuǎn)地區(qū)、海島等不方便接入大電網(wǎng)的地方提供穩(wěn)定的電力供應(yīng)，或者作為應(yīng)急備用電源，保障在市電故障時重要場所的電力需求。
便攜式電源領(lǐng)域：對于一些需要長時間、穩(wěn)定供電且對電源重量和體積有要求的便攜式設(shè)備，如野外探險用的移動電源、部分軍事裝備的電源等，燃料電池結(jié)合質(zhì)子交換膜可以提供高效、輕便的供電解決方案。
