氫能的利用大部分要通過燃料電池。燃料電池是一種近乎神奇的設備，包括空氣系統(tǒng)、氫氣系統(tǒng)、水冷系統(tǒng)，個頭不大，功率很高。電池一端通入氫氣，另一端通入氧氣，氫氣和氧氣隔著離子交換膜在催化劑作用下發(fā)生反應，生成電能和熱量，排放出的卻是干干凈凈的水。這種電池叫做質(zhì)子膜燃料電池，是一種低溫燃料電池，應用領(lǐng)域廣泛，小至電動自行車、小汽車，大至重載汽車、軌道交通工具、船舶均可使用。

由于氫氣的能量密度很高，氫燃料電池汽車相比鋰電池汽車，續(xù)航里程要大很多。鋰電池汽車，電池重量達500公斤，充電時間需數(shù)小時，充滿電僅能行駛大約300多公里。氫燃料電池汽車，5公斤氫就可以行駛500公里，加氫十分鐘，性能與燃油車差不多。

對于重載汽車，比如長途卡車，如果用鋰電池，動力會嚴重不足，續(xù)航里程較短。然而，氫燃料電池可以輕松拖動幾十噸的卡車行駛數(shù)百公里。

除在汽車上使用低溫燃料電池外，還有一種高溫燃料電池，如固體氧化物燃料電池、熔融碳酸鹽燃料電池等。這些電池的工作溫度高達600℃到1000℃，即可使用氫，也可使用甲烷或天然氣作為燃料，發(fā)電效率比低溫燃料電池更高，可以作為發(fā)電站為社區(qū)和城鎮(zhèn)提供電能和熱量。

燃料電池可以在家庭中廣泛應用。家用燃料電池系統(tǒng)通過氫管道獲取氫氣，生產(chǎn)電力和熱水給家庭使用。與傳統(tǒng)發(fā)電系統(tǒng)相比，家用燃料電池熱電聯(lián)供系統(tǒng)沒有發(fā)電和輸電的廢熱損失，能源利用效率高達80%，而大型發(fā)電機組發(fā)電效率最高也很難超過50%，加上長途輸送損失，效率更低。

燃料電池起源于航空航天領(lǐng)域，隨著技術(shù)的發(fā)展和成本的降低，必將廣泛服務于千家萬戶。(裴善鵬　唐新征　張楠　整理)