氫燃料電池的工作原理本質(zhì)上是電解水的逆反應，早在十九世紀三十年代就有國外科學家實現(xiàn)了電解水的逆反應并產(chǎn)生電流。在過去，燃料電池主要被用于航空航天等特殊領域。近十幾年來，隨著全球環(huán)境保護、能源減耗、可持續(xù)發(fā)展意識的增強，燃料電池開始得到重視和發(fā)展。

氫燃料電池的工作過程就是將氫氣與空氣中的氧氣化合成水H2O并釋放出電能的技術，特點是工作溫度低，啟動速度快，特別適用作動力電池。

第一步：氫氣通過管道或?qū)獍宓竭_陽極，在陽極催化劑作用下，氫分子電離為帶正電的氫離子（即質(zhì)子）并釋放出帶負電的電子。

第二步：氫離子穿過電解質(zhì)（質(zhì)子交換膜）到達陰極，電子通過外電路到達陰極。電子在外電路形成電流，通過適當連接可向負載輸出電能。

第三步：在電池的另一端，氧氣（空氣）通過管道或?qū)獍宓竭_陰極，在陰極催化劑作用下，氧氣與氫離子及電子發(fā)生反應生成水。

燃料電池有很多種，各種燃料電池之間的區(qū)別在于電解質(zhì)不同。氫燃料電池由雙極板（陽極、陰極）和質(zhì)子交換膜組成，氫燃料在陽極發(fā)生氧化，氧化劑在陰極還原，質(zhì)子交換膜作為電解質(zhì)。兩極都含有加速電極電化學反應的催化劑。