氢燃料电池的基本工作原理是电解水的逆反应，把氢和氧分别供给阳极和阴极，氢通过阳极向外扩散和电解质发生反应后，放出电子通过外部的负载到达阴极。氢气通过燃料电池的正极当中的催化剂（铂）分解成电子和氢离子（质子）。其中质子通过质子交换膜到达负极和氧气反应变成水和热量。对应的电子则从正极通过外电路流向负极产生电能。

氢燃料电池是以氢气为燃料，通过电化学反应将燃料中的化学能直接转变为电能的发电装置，具有能量转换效率高、零排放、无噪声等优点，相应技术进步可推动氢气制备、储藏、运输等技术体系的发展升级。

氢燃料电池的能量转化效率高，在40%-60%范围内，热电联供应用情景下可达80%；反应产物仅为水，从根本上消除了温室气体的排放。燃料电池技术的不断成熟带动了以燃料电池为核心的氢燃料电池汽车、叉车、船舶、轨道交通，热电联供、分布式发电、移动电源、辅助电源的应用。

氢燃料电池的优点：

氢燃料电池比想象中更安全，在氢气储存过程当中的安全性应该是更高的，因为可以通过隔绝氧气，或者迅速释放的方式，让危险的氢气迅速逃离人群，从某种意义上来讲甚至比液态的汽油更安全。

电量高：电池能量密度大，同样的电池体积则可装下更多的电量。电池容量达到了53.6kWh，而一分电量一分续航，这为超长续航奠定了基础；

振实密度高：振实密度是指在规定条件下容器中的粉末经振实后所测得的单位容积的质量。振实密度或者说体积密度含义为样品的质量除以它的体积，这一体积包括样品本身和样品孔隙及其样品间隙体积。

氢燃料电池的缺点：

加氢站的覆盖程度不足。如果要建得像加油站一样多还是需要一个很长的过程。

氢气储存罐技术还不完善（35MPa/70MPa/液氢）。液氢容易气化，储存罐绝热性和储存天数有限，目前在氢能源储能板块商业化还存在一些待解决的问题。

应用领域：

20世纪60年代，氢燃料电池就已经成功地应用于航天领域。往返于太空和地球之间的“阿波罗”飞船就安装了这种体积小、容量大的装置。进入70年代以后，随着人们不断地掌握多种先进的制氢技术，很快，氢燃料电池就被运用于发电和汽车。

氢燃料电池车的工作原理是空气中的氧气和储氢罐中的氢气，在电池的发动机中产生电化学反应，去驱动整车的驱动电机来带动车辆的行驶。