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上图是一个氢气发电的示意图。图中左侧是氢气入口，氢气首先到达气体分布层，然后进入催化剂层，经过催化层进入质子交换膜。质子交换膜是电子阻隔层，即质子可以通过，而电子通不过。因此电子需要绕道而行，从而形成电流——即发电。
发电后的电子回到质子交换膜的右侧，在催化剂的作用下，与通过交换膜的质子重新结合成为氢气，同时空气经右侧进入，空气中的氧气与氢气结合形成水，其他空气仍然回到大气中去，这就是氢气发电的过程。其过程没有燃烧，没有污染，该过程不断循环，形成我们所需要的氢能电。
阳极：2H2 → 4H+ + 4e-
阴极：O2 + 4H+ + 4e- → 2H2O
整体：2H2 + O2 → 2H2O + 能量
氢燃料电池特点
◆ 能量密度高，氢气140MJ/Kg，汽油44MJ/Kg
◆ 环保性，排放物是纯水，可直接饮用；
◆ 续驶里程长，续驶里程决定于安装的气瓶容量；
◆ 不受基础设施约束，加氢站与传统燃油车加油站建设相当
◆ 快速加氢（3~5分钟）
◆ 安全性，比传统燃油车更安全
◆ 体积小，重量轻——与锂电池比较；
◆ 高可靠性，设计寿命高于传统内燃机。
