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燃料电池是是一种不经过燃烧过程直接以电化学反应方式将燃料如氢气、天然气等和氧化剂中的化学能直接转化为电能的高效发电装置，是继水力发电、火力发电、化学发电之后第四种发电方式。燃料电池可以持续发电，且生成物主要是水，基本上不排放有害气体，因此更加清洁环保。
图1：燃料电池通过电化学方式取得能量
图2：燃料电池是直接发电的原理
与目前在发电厂和乘用车广泛使用的以燃烧为基础的技术相比，燃料电池拥有很多优势。由于其没有传统热机卡诺循环的限制，具有远高于内燃机30%-35%的能源转换效率，燃料电池最高能效转化率超过60%，且具备污染低、无机械震动、噪音低、能适应不同功率要求、可连续性发电、可靠性高等优势性能。
燃料电池有广泛的应用，主流应用包括交通运输、电源及军事应用等。固定电源如为城市工业区、商业区、住宅、边远地区及孤立海岛、轮船离岸应用供电市场目前占比最大；备用电源是美国发展最快的应用之一，这里燃料电池用于大型通信设备、数据中心和家庭的备用电源；航空航天应用是历史最悠久的燃料电池应用之一，用作宇宙飞船、人造卫星、空间站等航天系统的能源供应。
汽车燃料电池领域，近年来，在政府扶持、丰田等厂商拉动、系统成本下降等因素带动下，汽车燃料电池应用开始爆发。
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