氢燃料电池是一种利用氢气和氧气反应产生电能的装置 。它是一种环保型能源，因为在氢气与氧气反应产生电能时，只有水和热能被产生，没有任何有害物质排放出来，因此可以看做是目前最为理想的绿色能源之一 。本篇文章就将为大家解析氢燃料电池的原理及其特点 。
一、原理
【氢燃料电池原理解析】
氢燃料电池的原理其实很简单，即通过将存储在氢气燃料罐内的氢气流经电解质层，与隔膜上的氧气反应，产生电流和水，其中的化学反应可以表示为：
2h2+O2→2H2O+2e^-
此化学反应表明，氢气在氧气的存在下，通过自催化反应，产生电荷并产生了电流和水 。
二、种类
氢燃料电池一般分为以下几类：
1. 燃料电池汽车：利用氢气作为燃料，经过化学反应后产生电能，用于驱动汽车的电机 。
2. 燃料电池供电系统：利用氢气作为燃料，经过化学反应后产生电能，用于给住宅和建筑物等供电 。
3. 移动电源：利用微型燃料电池作为移动电源，可以充电电子产品，例如手机和笔记本电脑等 。
三、优点
1.环保节能：与传统燃料相比较而言，液态氢气作为燃料产生的废气仅为水和热能，因此用液态氢气作为燃料，可有效减少气体排放，实现环保节能 。
2.高效节能：与传统燃料相比较而言，燃料电池内部的化学反应是一种高效的能源转换过程，其电能转化效率达87%，相比传统燃料的转化效率约为30%左右的转化效率，燃料电池可有效减少能量损失，实现高效节能 。
3.适用范围广：燃料电池的燃料是氢气，而氢气作为最基本的化学物质之一，存在于自然界的海洋、极地冰、工厂等各个环境中，因此只要有氢气，就可以利用氢燃料电池进行生产 。
4.高峰平谷需求调节：燃料电池在能量输出方面可以根据高峰期和平谷期的需求而调整，实现灵活的电源调剂 。
5. 维护成本低：燃料电池是一种没有可动部件、没有高转速、无需改变油泵、轮毂和传输装置等的电力系统 。维修和维护成本相对较小 。
四、缺点
1.燃料储存和运输的问题：氢气是一种高能燃料，需要在燃料罐中保存，而燃料罐的储藏和运输还存在一些技术问题 。
2.成本高：现今，氢气的制备方式还存在一些技术困难，因此制备氢气的成本仍然比较高，这种高成本自然也会反映在燃料电池的生产成本上，导致燃料电池的价格相对较高 。
3.稳定性和安全性问题：氢气作为一种易爆燃气体，需要对其进行安全保护，从而使得燃料电池的燃料系统变得复杂且需要一定的保养 。
综上所述，虽然氢燃料电池还存在一些技术和成本上的障碍，但是其环保、高效、灵活等特点使其成为未来清洁能源的重要代表之一，相信随着技术不断创新和完善，氢燃料电池将会越来越广泛地应用于人们的日常生活中 。
