氢氧燃料电池（Fuel Cell）是一种新型的可再生能源技术，是将氢气（及其他可燃气）作为燃料，利用其与氧气进行静电离子反应，产生电能。



氢氧燃料电池的工作原理很简单，它是由一层电解质膜（中心）和两层碳基电极（两侧）构成的电池，当氢气和氧气在电池的两端流动时，氢原子 将从氢气中被吸收，然后穿越电解质膜，通过碳基电极来减少，而空气中的氧原子将在电解质膜的另一侧补充，这样就形成了水质的反应物，产生电荷而给氢氧燃料电池提供电动势的过程。

氢氧燃料电池的特点就是具有很高的效率（可达80%以上），而且可以通过一个简单的储存系统来保持氢气和氧气的供应，从而可以长时间运行。氢氧燃料电池从结构上看可以分为质子交换膜型（PEMFC）和固体电解质（SOFC）。

1、质子交换膜型（PEMFC）

质子交换膜型（PEMFC）非常适合用于家用，主要由电解质膜（PEM），电极，加载架，氢原子传感器，润湿剂组成。电解质膜包括一层聚合物膜（PEM），该膜能够把氢气分子中的氢原子分离出来，把它们转化为质子，这个膜可以把电子和质子隔开，并使质子可以穿过膜的另一面，以保持电路的导联效果。氢原子在电极上释放出电子，电子流向加载架，而质子在膜层中以水质出现；最后氧原子从氧气中接收电子，形成水，释放出热和电力。

2、固体电解质（SOFC）

固体电解质燃料电池（SOFC），也称为固态发电机（SOGP），是一种混合直流式燃料电池，由一层固态可燃气元件和一层固态电解质元件（SSC）构成。SOFC具有良好的耐高温特性，其电极可以在有较强的氧的浓度环境条件下发挥作用，也可以在氧的环境中发挥作用。当燃料（氢气）与气体（氧气）混合在一起在电极起作用时，产生电子和质子，而质子和电子分别穿过固态电解质膜（SSC），产生电动势，从而充电。这样就可以利用质子和电子的交互作用在燃料（氢气）和气体（氧气）的反应过程中产生电能，实现电能的利用。

氢氧燃料电池具有许多优点，它能够充分利用燃料，产生的效率比传统的燃烧式发电厂高出许多，而且产生的发动机排放物极低，可以大大减少空气污染。氢氧燃料电池还能以很少的占地面积建立大型电厂，将燃料利用率提高到90%以上。更重要的是，氢氧燃料电池是一种可再生能源，当它们生产出来的能量消耗掉之后，就可以通过简单的存储系统把它们再次充入燃料电池中，实现可再生循环。