氢电池，也称为氢燃料电池，是一种将化学能直接转化为电能的装置。其工作原理基于 电解水的逆反应。在氢电池中，氢气和氧气分别供给阳极和阴极，氢气通过阳极向外扩散，在催化剂的作用下分解成电子和氢离子（质子）。电子通过外部电路流向阴极，而氢离子则穿过质子交换膜到达阴极。在阴极，电子、氢离子和氧气结合，生成水分子，从而释放出能量。
具体来说，氢燃料电池的运作过程如下：
氢气供应：
氢气被输送到阳极板，在阳极处发生氧化反应，分解成电子和氢离子。
电子流动：
电子通过外部电路流向阴极，产生电流。
氢离子传输：
氢离子穿过质子交换膜，到达阴极板。
氧气供应：
空气中的氧气被输送到阴极板，与电子和氢离子结合，生成水分子。
能量释放：
电子在外部电路中流动，形成电能，供车辆使用。
氢燃料电池的优势包括：
无污染：氢燃料电池的唯一排放物是水，对环境无污染。
高效率：能量转换效率高达60~80%，为内燃机的2~3倍。
低噪音：运行安静，噪音水平低。
然而，氢燃料电池也存在一些挑战，如氢气的储存、运输和成本问题。尽管如此，随着技术的进步，这些问题正在逐步得到解决，氢燃料电池在未来有望成为重要的清洁能源解决方案。