氢燃料电池指的是氢通过与氧的化学反应而产生电能的装置。氢燃料电池车的驱动力来自于车上的电动机就像纯电动车一样，因此氢燃料电池车可以理解为一辆“自带氢燃料发电机的电动车”。
氢燃料电池车主要由高压储气罐、氢燃料电池堆栈、燃料电池升压器、动力蓄电池组、驱动电动机和动力控制单元等组成。
据最新统计迄今为止推出的燃料电池汽车中，压缩氢气最受关注,这主要是因为这种车型的燃料供给在技术性上最为简单可行。各公司出产的 FCV(燃料电池车)从续驶里程、最大时速，到燃油经济性，乃至储氢的压力等方面，都取得了较大进展。
日本、韩国和美国等发达国家都以大型燃料电池的开发作为重点研究项目，企业界也纷纷斥以巨资，从事燃料电池技术的研究与开发， 现在已取了许多重要成果，使得燃料电池取代传统发电机及内燃机而广泛应用于发电及汽车上。
工作原理：
在燃料电池堆栈里，进行着氢与氧相结合的反应，其过程中存在电荷转移，从而产生电流。与此同时氢与氧化学反应后正好生成水。
燃料电池堆栈作为一个化学反应池，其最为关键的技术核心为“质子交换薄膜”。在这层薄膜的两侧紧贴着催化剂层，将氢气分解为带电离子状态，因为氢分子体积小，携带电子的氢可以透过薄膜的微小孔洞游离到对面去，但是在携带电子的氢穿越这层薄膜孔洞的过程中，电子被从分子上剥离，只留下带正电的氢质子通过薄膜到达另一端。氢质子被吸引到薄膜另一侧的电极与氧分子结合。
薄膜两侧的电极板将氢气拆分成氢离子正电和电子、将氧气拆分 成氧原子以捕获电子变为氧离子（负电），电子在电极板之间形成电流，2个氢离子和1个氧 离子结合成为水，水成为了该反应过程中的唯一“废料”。
从本质来讲整个运行过程就是发电过程。随着氧化反应的进行，电子不断发生转移就形成了驱动汽车所需的电流。
优势：
1.节能环保性能优越
纵观氢燃料电池整个运行过程中，除了消耗氧气和空气之外，没有其他的能源消耗，没有加油也没有充电，节能性能毋庸置疑。同时，氢燃料电池堆栈在生产电能的过程中只产生水，因此其最大的优势就是真正的实现了“零排放”目标。
容易实现
燃氢发动机的实用化相对容易实现，传统内燃机结构只需稍加的改动就可以燃用氢气，而且可以充分利用全球现存的车用发动机生产线路和配套设施，因此是车用发动机氢能应用解决方案中最具经济性和使用最广泛的。此外，氢内燃机对氢燃料纯度的要求也没有燃料电池那么苛刻，并且在内燃机应用方面，传统的汽车厂商已经拥有了大量的经验。
2.燃料补充时间与燃油车相当
氢燃料电池车加注氢气的过程非常快速便捷，专用的加氢设备仅需3分钟即可充满氢原料，相对于纯电动车超长的充电等待时间而言，其优势是显而易见的。
3.性能叫板燃油车
奥迪A7Sportbackh-tronquattro作为一款氢燃料电池车，前后轴各配备了一台最大输出功率85Kw，最大扭矩270Nm的电动机，总功率达170Kw，更提供了高达540Nm的扭矩。该车0-100Km加速7.9秒，最高时速180Km/h，可与汽油车媲美。
应用：
氢燃料电池的优点是令人难以想象的 ,如果使纯氢气, 它的生产产物只有水, 无污染、无噪声 、效率高 、响应性好等。氢燃料电池不但在汽车上可作为汽车的绿色动力源,而且在工业上也可作为一个大型氢燃料发电站 , 前景是不言而喻的。
2022年1月消息，记者从北京冬奥组委获悉，冬奥会期间，将有816辆氢燃料电池汽车参与赛事交通服务保障。这是截至目前世界上最大规模的氢燃料电池汽车示范应用。
