氫燃料電池發(fā)電的基本原理是電解水的逆反應(yīng)，燃料電池的產(chǎn)物是電和水。具體反應(yīng)過程為：電池陽極上的氫在催化劑作用下分解為質(zhì)子和電子，帶陽電荷的質(zhì)子穿過隔膜到達(dá)陰極，帶陰電荷的電子則在外部電路運(yùn)行，從而產(chǎn)生電能。在陰極上的氧離子在催化劑作用下和電子、質(zhì)子化合反應(yīng)成水。電池組通過像這樣大量串聯(lián)的燃料電池，就可以產(chǎn)生足夠的電能來驅(qū)動(dòng)汽車。

　　氫燃料電池與普通電池的區(qū)別主要在于：干電池、蓄電池是一種儲(chǔ)能裝置，是把電能貯存起來，需要時(shí)再釋放出來；而氫燃料電池嚴(yán)格地說是一種發(fā)電裝置，像發(fā)電廠一樣，是把化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能的電化學(xué)發(fā)電裝置。

　　( 1 ) 無污染。燃料 電池對(duì)環(huán) 境無污染。它是通過 電化學(xué)反應(yīng) ， 而不是采用燃燒( 汽、柴油)或儲(chǔ)能( 蓄電池) 方式——最典型的傳統(tǒng)后備 電源方案。燃燒會(huì)釋放象COx、NOx、S Ox氣體和粉塵等污染物。如上所述， 燃料電池只會(huì)產(chǎn)生水和熱。如果 氫是通過可再生能源產(chǎn)生的( 光伏電池板、風(fēng)能發(fā)電等) ， 整個(gè)循環(huán)就是徹底的不產(chǎn)生有害物質(zhì)排放的過程。

　　( 2 ) 無噪聲。燃料電池運(yùn)行安靜， 噪聲大約只有5 5 d B， 相當(dāng)于人們正常交談的水平。這使得燃料電池適合于室內(nèi)安裝， 或是在室外對(duì)噪聲有限制的地方。

　　( 5 ) 高效率。燃料電池的發(fā)電效率可以達(dá)到5 0 ％以上， 這是由燃料電池的轉(zhuǎn)換性質(zhì)決定的，直接將化學(xué)能轉(zhuǎn)換為電能， 不需要經(jīng)過熱能和機(jī)械‘ H a ( 發(fā)電機(jī)) 的中間變換。

　　20世紀(jì)60年代，氫燃料電池就已經(jīng)成功地應(yīng)用于航天領(lǐng)域。往返于太空和地球之間的“阿波羅”飛船就安裝了這種體積小、容量大的裝置。進(jìn)入70年代以后，隨著人們不斷地掌握多種先進(jìn)的制氫技術(shù)，很快，氫燃料電池就被運(yùn)用于發(fā)電和汽車。

　　大型電站，無論是水電、火電或核電，都是把發(fā)出的電送往電網(wǎng)，由電網(wǎng)輸送給用戶。但由于各用電戶的負(fù)荷不同，電網(wǎng)有時(shí)呈現(xiàn)為高峰，有時(shí)則呈現(xiàn)為低峰，這就會(huì)導(dǎo)致停電或電壓不穩(wěn)。另外，傳統(tǒng)的火力發(fā)電站的燃燒能量大約有70%要消耗在鍋爐和汽輪發(fā)電機(jī)這些龐大的設(shè)備上，燃燒時(shí)還會(huì)消耗大量的能源和排放大量的有害物質(zhì)。而使用氫燃料電池發(fā)電，是將燃料的化學(xué)能直接轉(zhuǎn)換為電能，不需要進(jìn)行燃燒，能量轉(zhuǎn)換率可達(dá)60%～80%，而且污染少、噪音小，裝置可大可小，非常靈活。

　　氫的化學(xué)特性活躍，它可同許多金屬或合金化合。某些金屬或合金吸收氫之后，形成一種金屬氫化物，其中有些金屬氫化物的氫含量很高，甚至高于液氫的密度，而且該金屬氫化物在一定溫度條件下會(huì)分解，并把所吸收的氫釋放出來，這就構(gòu)成了一種良好的貯氫材料。

　　隨著制氫技術(shù)的發(fā)展，氫燃料電池離我們的生活越來越近。到那時(shí)，氫氣將像煤氣一樣通過管道被送入千家萬戶，每個(gè)用戶則采用金屬氫化物的貯罐將氫氣貯存起來，然后連接氫燃料電池，再接通各種用電設(shè)備。它將為人們創(chuàng)造舒適的生活環(huán)境，減輕繁重的生活事務(wù)。但愿這種清潔方便的新型能源－－氫燃料電池早日在人們?nèi)粘Ｉ钪?。