То́пливный элеме́нт, ТЭ (англ. fuel cell) — это электрохимическое устройство, электрохимический источник тока, непосредственно преобразующий химическую энергию топлива в электрическую энергию.
Электродвижущая сила в топливном элементе возникает в результате электрохимических процессов из постоянно поступающих активных веществ[1].
Наиболее совершенными промышленно выпускаемыми источниками тока являются низкотемпературные топливные элементы с рабочей температурой ниже 200 °C. В качестве топлива в них используются водород, жидкие углеводороды и другие виды топлива, в качестве катализатора, обычно, платина[2].
КПД промышленно выпускаемых топливных элементов достигает 60 %[3], как и у наиболее совершенных электростанций с парогазовой установкой. В гибридных установках, где топливные элементы используются совместно с паросиловыми машинами, КПД комплексной установки может достигать 75 %[4].
Топливные элементы имеют высокий уровень экологической безопасности, в них могут использоваться возобновляемые виды топлива[5].
Топливные элементы — это электрохимические устройства, которые теоретически могут иметь высокий коэффициент преобразования химической энергии в электрическую.