氢/氧燃料电池是原电池的一种特殊形式;主要部件为两个电极1和镀铂的碳纤维纳米管2(用作催化剂)以及一层特殊薄膜3;多种化合物均可用作电极。特殊薄膜具有气密性,对电子不导电,对质子(不带电子的氢核)具有渗透性;氧气(02)来自环境空气,无需专门填充。
氢气(H)和氧气(0)分别分配至两个电极:氢气至正极,氧气至负极。氢气在催化剂的作用下释放两个电子并分裂成两个带正电的氢核(质子)。氢核可以渗入并穿过薄膜,因为薄膜另一侧(负极)电解质的质子数较正极少(扩散)。氧气在其电极侧通过催化作用吸收电子,然后立即与自由的氢质子反应生成水(H2O)。

如果电子连接正极和负极,则该反应会产生电流;随着氢气转化为水,燃料电池中直接产生电能。氢气在特别灌注泵中装满。加氢燃料的过程与天然气燃料加注的过程一致;氦气在700bar(70MPa)的压力下泵人车辆下方的增压箱中;根据氢的物理属性8OL氢气的质量约为6.44kg。氢气通过减压器进入燃料电池,在工作压力为3bar(0.3MPa)时,燃料电池可提供250~450V直流电压。
燃料电池本质是水电解的“逆”装置,主要由三部分组成,即阳极、阴极、电解质。其阳极为氢电极,阴极为氧电极。通常,阳极和阴极上都含有一定量的催化剂,用来加速电极上发生的电化学反应。两极之间是电解质。