氫能燃料電池的原理是電解水的逆反應，分別向陽極和陰極提供氫氣和氧氣。氫氣通過陽極向外擴散並與電解質反應後，釋放電子通過外部負載到達陰極。氫燃料電池是指通過氫和氧的化學反應產生電能的裝置(也出現了單純靠燃燒氫氣驅動的“氫內燃機”，如寶馬的氫能7系)。氫燃料電池汽車的驅動力來自於車輛上的電機，就像純電動汽車壹樣，所以氫燃料電池汽車可以理解為“自帶氫燃料發電機的電動汽車”。氫能燃料電池的優點:無汙染:氫燃料電池對環境無汙染。通過電化學反應，而不是燃燒(汽油和柴油)或儲能(蓄電池)。燃燒釋放出汙染物，如壹氧化碳氣體和灰塵。燃料電池只產生水和熱。嘈雜:氫燃料電池運行安靜，噪音只有55dB左右，相當於正常通話的水平。這使得燃料電池適用於室內安裝或噪音受限的室外場所。效率高:氫燃料電池的發電效率可以達到50%以上，這是由燃料電池的轉換性質決定的。化學能不經過熱能和機械能(發電機)的中間轉換，直接轉化為電能。
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