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

氫燃料電池的工作過(guò)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(shù)，特點(diǎn)是工作溫度低，啟動(dòng)速度快，特別適用作動(dòng)力電池。

第一步：氫氣通過(guò)管道或?qū)獍宓竭_(dá)陽(yáng)極，在陽(yáng)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(fù)電的電子。

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

第三步：在電池的另一端，氧氣（空氣）通過(guò)管道或?qū)獍宓竭_(dá)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(yīng)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(yáng)極、陰極）和質(zhì)子交換膜組成，氫燃料在陽(yáng)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(xué)反應(yīng)的催化劑。