氢燃料电池是一种利用氢气作为化学元素，制造出储存能量的电池的装置。其基本原理是电解水的逆反应，即将氢气和氧气分别供应给阳极和阴极，使氢气在阳极与电解质发生反应，并释放电子通过外部负载到达阴极。
与普通电池相似，燃料电池由阳极、阴极和电解质三部分构成。当前，大多数燃料电池汽车采用聚合物交换膜燃料电池（PEMFC）技术。氢燃料电池的工作机制是将氢气输送到燃料电池的阳极板（负极），经由催化剂——铂的作用，使氢原子中的一个电子被分离出来。随后，失去电子的氢离子（质子）穿越质子交换膜，抵达阴极板（正极），与氧气和氢离子重新结合为水。
由于阴极板接收的氧气直接来自空气，只要持续向阳极板供应氢气、向阴极板供应空气，并及时移除产生的水蒸气，便能持续产生电能。事实上，氢燃料电池并非储能设备，更应被视为一种发电装置。
氢燃料电池与其他电池的区别
干电池和蓄电池作为储能装置，将电能储存起来以备后用；而氢燃料电池则更像是一个发电厂，直接将化学能转化为电能。氢燃料电池的电极采用多孔性材料制成，这不仅是为气体和电解质提供更大的接触面，同时也对电池的化学反应起到催化作用。
丰田汽车公司已成功推出氢燃料电池汽车，并计划在不久的将来推向市场。值得一提的是，丰田公司不仅致力于自身技术的进步，还积极推动行业的技术共享。他们已宣布向其他厂商无偿提供关于燃料电池、储氢罐、电池控制系统等方面的技术专利。
氢燃料电池技术被视为未来改变人类生活的重要技术之一，也是解决石油危机的新途径。
关于燃料电池汽车
实际上，氢燃料电池并非新技术。早在20世纪60年代，它就已经在航天领域成功应用。“”飞船就安装了这种体积小、容量大的装置。随着制氢技术的不断进步，进入70年代后，氢燃料电池开始被广泛应用于发电和汽车行业。
全球范围内对于氢燃料电池汽车的讨论愈演愈烈。虽然这种汽车被认为是环保的选择，具有零排放、加氢续驶里程长等优点，但仍然存在一些争议。
面临的挑战与问题
制取氢气通常需要耗费大量电能且效率低下。作为催化剂的金属铂资源稀缺且价格昂贵。虽然氢气是轻的气体且具有较好的扩散性，但其安全性仍需关注。而要实现大规模生产并降低氢燃料电池的成本也是一项艰巨的任务。
尽管如此，国内外的汽车制造商仍在积极研发和推广氢燃料电池汽车。丰田等公司已经量产了相关产品并开始销售。尽管其价格相对较高，但各大汽车公司正在逐步增加氢气燃料站的数目并采取各种措施来降低成本。
就目前而言，环保省钱的电动汽车仍然是主要的竞争者。但值得注意的是，十多年前的充电式电动汽车也面临着众多问题。而如今我们已经看到许多都拥有大量的电动汽车。我们对氢燃料汽车的未来仍充满信心。
在，虽然对氢燃料电池汽车的研究已有一定历史，但与先进相比仍有差距。实现商业化仍需解决技术、成本及产业链等问题。