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盡管當(dāng)今世界上有各種各樣的燃料電池，但大多數(shù)都遵循某種簡(jiǎn)單的設(shè)計(jì)。基于能源系統(tǒng)所使用的燃料，如果氫被用作燃料，陽(yáng)極充當(dāng)催化劑，將燃料轉(zhuǎn)換成電子和離子。
陰極將離子轉(zhuǎn)化為燃料電池的廢物，一般是水蒸氣，同時(shí)讓電子產(chǎn)生電流。
所以區(qū)別于普通汽車的地方，主要在其動(dòng)力系統(tǒng)上。普通汽車以汽油等燃料在內(nèi)燃機(jī)里燃燒做功提供動(dòng)力。而氫燃料電池汽車是以燃料電池產(chǎn)生的電能為電動(dòng)機(jī)供電，以電動(dòng)機(jī)做的功為動(dòng)力。
燃料電池汽車加注1kg氫氣，約莫可以行使100km。燃油車加注1kg汽油大約可以行使20km。純電動(dòng)車1kg電池單體儲(chǔ)存的電量只能行使1-2km！
氫燃料電池車的動(dòng)力系統(tǒng)主要由以下幾部分構(gòu)成：
（1） 燃料口：氫氣燃料的入口，直接連在氫氣儲(chǔ)罐上
（2） 蓄電池：減速時(shí)幫助制動(dòng)，并將部分機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能儲(chǔ)存起來(lái)，加速時(shí)釋放儲(chǔ)存的電能助力加速
（3） 高壓氫氣儲(chǔ)罐：內(nèi)部充滿高壓氫氣，壓力一般為35MPa，少部分車輛可達(dá)到70MPa
（4） 安全裝置：當(dāng)汽車發(fā)生碰撞或者氫氣泄露時(shí)，切斷燃料電池的氫氣供給
（5） PEMFC（質(zhì)子交換膜燃料電池）電堆：氫燃料電池車最核心部件，為發(fā)動(dòng)機(jī)供電，保證汽車行進(jìn)平穩(wěn)。
（6） 發(fā)動(dòng)機(jī)（電動(dòng)）：汽車的直接動(dòng)力源
（7） 駕駛系統(tǒng)：連接駕駛室，控制車輛運(yùn)行狀態(tài)
氫燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)組成
氫燃料電池集成設(shè)計(jì)的目標(biāo)是氫燃料電池組件根據(jù)工作原理和設(shè)計(jì)要求，布置在氫燃料電池堆周圍合理的位置，并通過(guò)支架、硅膠管和外殼連接各分系統(tǒng)組件合理的機(jī)械結(jié)構(gòu)，形成整體剛性，最終完成氫燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)的集成。
它們是如何發(fā)電的？
與傳統(tǒng)電動(dòng)汽車的區(qū)別主要在電池這塊兒，燃料電池相比于鋰電池更像一臺(tái)發(fā)電機(jī)，利用氫氣和空氣的電化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生電，能量?jī)?chǔ)存在氫氣中，本身不需要充電?？梢园阉胂蟪梢慌_(tái)汽油發(fā)動(dòng)機(jī)，油箱是氫氣罐，同樣有進(jìn)氣和散熱系統(tǒng)，氣缸內(nèi)增加了塑料薄膜，只要把氫氣和空氣同時(shí)注入氣缸內(nèi)的塑料薄膜兩側(cè)，就會(huì)發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)輸出電，排放只有剩余的空氣和水。
燃料中的化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能的能量轉(zhuǎn)化裝置，從外表上看有正負(fù)極和電解質(zhì)等，如同一個(gè)蓄電池，但實(shí)質(zhì)上它不能“儲(chǔ)電”，而是一個(gè)小小的“發(fā)電廠”。
把氫氣送到負(fù)極，經(jīng)過(guò)催化劑（鉑）的作用，氫原子中兩個(gè)電子被分離出來(lái)。這兩個(gè)電子在正極的吸引下，經(jīng)外部電路產(chǎn)生電流。失去電子的氫離子（質(zhì)子）可穿過(guò)質(zhì)子交換膜（即固體電解質(zhì)），在正極與氧原子和電子重新結(jié)合成水。由于氧可以從空氣中獲得，只要不斷給負(fù)極提供氫，并及時(shí)把水（蒸汽）帶走，就能夠不斷地提供電能。
氫氣供給系統(tǒng)工作原理
供氫系統(tǒng)由瓶閥、溢流閥、過(guò)濾器、減壓閥、泄壓閥、截止閥、氣水分離器、氫循環(huán)泵及管道及接頭組成，根據(jù)系統(tǒng)的不同需要還配備了單向閥、阻火器和噴射器。從高壓儲(chǔ)氫瓶中釋放氫氣，瓶口閥檢測(cè)溫度和壓力，流量閥檢測(cè)流量，確認(rèn)這些氣體參數(shù)是否在設(shè)計(jì)允許范圍內(nèi)。啟動(dòng)溫度緊急溢流裝置之后高壓過(guò)濾器會(huì)清洗氣體并捕獲雜質(zhì)，這樣它們就不會(huì)污染反應(yīng)堆。
根據(jù)減壓閥的性能和瓶口壓力的不同設(shè)計(jì)，第一或第二級(jí)減壓，改善氫氣壓力，為反應(yīng)器前最后級(jí)減壓和穩(wěn)壓裝置提供足夠流量的適當(dāng)壓力氫氣。超壓減壓閥設(shè)置在閥后，防止高壓氣體因減壓閥失效而損壞閥后裝置。手動(dòng)排氣閥在煙囪前的排氣管中有一個(gè)剩余氣體的出口，用于實(shí)驗(yàn)結(jié)束。
在樁前設(shè)置最后一級(jí)減壓穩(wěn)壓裝置，一般選用穩(wěn)壓效果好的減壓閥或噴射器。在保證氫路出口氫濃度充足的前提下，為了提高氫的利用率，氫尾廢氣經(jīng)歷了直接放電、脈沖放電等階段。最后選擇氫氣循環(huán)系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)，氫氣尾廢氣經(jīng)水分離器分離后泵回進(jìn)口循環(huán)利用。循環(huán)動(dòng)力組件可選擇氫氣循環(huán)泵或噴射泵。在整個(gè)系統(tǒng)中，有截止閥和電磁閥來(lái)控制氣路的開(kāi)度。
氫能源與未來(lái)
在未來(lái)，氫能源汽車將會(huì)不斷的發(fā)展，結(jié)合碳中和概念，我國(guó)的在氫燃料汽車領(lǐng)域方面會(huì)加大研發(fā)力度。雖然從目前的狀況來(lái)看，氫燃料的普及難度大，加氫站建設(shè)成本高，氫氣運(yùn)輸成本較高，造成加氫費(fèi)用高，同時(shí)加氫站等基礎(chǔ)設(shè)施不完善，直接制約了氫燃料電池汽車的發(fā)展、商業(yè)化示范運(yùn)行和大規(guī)模應(yīng)用。但一旦解決了氫燃料在普及以及成本上的問(wèn)題，我國(guó)的氫燃料汽車領(lǐng)域?qū)?huì)成為新能源汽車領(lǐng)域中最優(yōu)先選擇的汽車類型。
現(xiàn)階段炒的火熱的“氫燃料電池汽車”原因在于國(guó)內(nèi)國(guó)際嚴(yán)苛的環(huán)保形勢(shì)，而據(jù)專家講汽車尾氣排放又是霧霾形成的主要誘因之一，從這方面來(lái)看，有這種真正0排放的汽車，自然很多人對(duì)其感興趣，但是氫燃料電池的使用場(chǎng)景絕不只有汽車。
無(wú)法推廣
說(shuō)說(shuō)氫能源車，為什么現(xiàn)在無(wú)法推廣，可能是以下幾個(gè)問(wèn)題：
1.產(chǎn)品沒(méi)有比現(xiàn)有電動(dòng)車產(chǎn)品的優(yōu)勢(shì)。你給用戶帶來(lái)了什么比其他產(chǎn)品很好的優(yōu)勢(shì)嗎？看似沒(méi)有，這只是一種沒(méi)有成熟的技術(shù)，就是說(shuō)用戶覺(jué)得不放心，質(zhì)量缺少保障。
2.使用成本太高，加氫不方便，用戶體驗(yàn)自然太差，用戶自然沒(méi)有理由去買你的產(chǎn)品。
3.新能源電動(dòng)車目前是主流，將來(lái)也是主流。兩者可能適用于不同領(lǐng)域，比如電動(dòng)車更適合乘用車領(lǐng)域，氫燃料汽車則是商用車領(lǐng)域，這也是目前很多專家機(jī)構(gòu)認(rèn)同的一點(diǎn)。
4.產(chǎn)品誰(shuí)的好壞還是取決于用戶，尤其在這個(gè)互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代。
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