氢燃料电池是目前使用最广泛的燃料电池。燃料电池（FC）又称电化学发电器，是把燃料中的化学能转化为电能的发电装臵。燃料电池按照电解质种类的不同，可以分为碱性燃料电池（AFC）、质子交换膜燃料电池（PEMFC）、磷酸燃料电池（PAFC）、熔融碳酸盐燃料电池（MCFC）、固体氧化物燃料电池（SOFC）等种类。
氢燃料电池应用领域广阔，2030 年汽车领域市场空间将达 48 亿美元。由于氢燃料电池不受卡诺循环限制，理论效率可高达 100%，实际转换效率可高达 80%；它没有机械传动部件，故没有噪声污染，排放出有害气体极少，相比其它能源优势明显，可以广泛用于汽车、航空航天、发电等领域。
现状：多重问题困扰实用化，目前仅装机 5000 台。由于氢燃料电池车成本昂贵、基础设施配套不完善等原因，目前我国氢燃料电池汽车保有量仅为 5,000 辆，仅约为同属新能源汽车的动力锂电车保有量的 0. 2%。

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