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氢能源燃料电池的原理是，电解水的逆反应，把氢和氧分别供给阳极和阴极，氢通过阳极向外扩散和电解质发生反应后，放出电子通过外部的负载到达阴极。

氢燃料电池指的是氢通过与氧的化学反应而产生电能的装置（单纯依靠燃烧氢来驱动的“氢内燃机”，也曾出现过，比如宝马的氢能7系）。氢燃料电池车的驱动力来自车上的电动机就像纯电动车一样，因此氢燃料电池车可以理解为一辆“自带氢燃料发电机的电动车”。

氢能源燃料电池的优点：

无污染：氢燃料电池对环境无污染。通过电化学反应，而不是采用燃烧（汽、柴油）或储能（蓄电池）方式。燃烧会释放像一氧化碳气体和粉尘等污染物。燃料电池只会产生水和热。

无噪声：氢燃料电池运行安静，噪声大约只有55dB，相当于人们正常交谈的水平。这使得燃料电池适合于室内安装，或是在室外对噪声有限制的地方。

高效率：氢燃料电池的发电效率可以达到50%以上，由燃料电池的转换性质决定，直接将化学能转换为电能，不需要经过热能和机械能（发电机）的中间变换。