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首先要知道，氫燃料電池的電動車其驅動方式還是電機，氫只是用來反應發電的能源，最后與氧氣反應產生電能，驅動車輛行駛。
一般氫燃料電池驅動總成主要包含五個子系統，分別是：“氫氣子系統、熱管理子系統、電機驅動子系統、空氣子系統和電堆。”
其中氫氣子系統的作用是負責車輛氫能源的儲存與供給。氫氣一般被壓縮成液態氫儲存在儲氫罐，相當于燃油車的油箱，電動車的電池。
在使用過程中，氫氣子系統需要向電堆供應適量的氫氣。在供應氫氣的管路上安裝有高壓傳感器，檢測壓力，這方面和燃油車供油系統的上的壓力傳感器一樣。
經過高壓管道的氫氣最終抵達氫氣噴射閥（標識5），在ECU的控制下，氫氣閥門通過背后的電磁閥開度，將需要量的氫氣噴射到電堆。
在整個氫氣子系統的末端還有一個叫陽極循環泵（標識7）的回收裝置。陽極循環泵其實就是將多余的氫氣壓縮后回收，類似于缸內直噴燃油車上的低壓回油閥。
最后經過儲存，輸送，壓力檢測，電磁閥噴射、陽極循環泵回收多個環節，組成了一個高效的氫氣供給系統。
與氫氣反應的是氧氣，而氧氣的主要來源是大氣。
但大氣氣壓太低，為了給電堆提供足量的氧氣，在供氧系統上增加有電子機械增壓器，和燃油車上常見的機械增壓系統的原理大致相同。不同的是，燃油車機械增壓器采用油浮式轉子，轉子軸承上的潤滑油會受熱蒸發，導致進氣混有適量的機油氣體。
電堆有大量的催化劑，蒸發機油氣體可能會導致催化劑中毒。因此，供氣系統必須保證吸入足量且純潔的空氣，所以氫燃料電池上的機械增壓器轉子也經過了特殊的設計，不再是傳統的油浮式，還可以承受更高的轉速。
經過過濾、壓縮后的空氣呈現高密度，高溫狀態，不能直接導入電堆，因此在增壓器后的進氣道上還設有一個中冷器，這個和燃油車上的中冷器是一致的。
同樣，在這套進氣系統上也設置有低壓傳感器（增壓前）、高壓傳感器（增壓后）、空氣流量傳感器（流量監測）、空氣溫度傳感器（中冷器監測），電磁閥（將適量的空氣噴射入電堆）等等，形成了一個高效的進氣系統。
最后經過過濾，增壓，降溫的空氣通過噴射電磁閥，被送到電堆陰極。
電堆：電堆是氫氣和氧氣進行化學反應的地方：2H2+O2=2H2O
其基本原理是電解水的逆反應，陽極是氫氣，陰極是氧氣。氫通過陽極向外擴散和電解質發生反應后，放出電子通過外部的負載到達陰極。
以上只是最簡單的理論，要大規模普及氫燃料汽車仍有巨大的難度。
首先是催化劑中毒。氧氣中帶有的雜質可能會導致催化劑中毒，降低電堆效率。
第二是存氫難。儲氫罐有很高的壓力（上汽榮威950，采用了70兆帕儲氫系統）、還有防止火燒爆炸，高密度等等都是儲氫氣存在的難題。因此、目前氫燃料電池主要適用于商用車。
除此之外，現場博世的工作人員向《高工車評》介紹，噴射閥門的噪音抑制也是一大難題。由于電磁閥是高壓噴射，所以NVH的噪音很大。目前博世采用的噴射閥還有低壓回流閥體積不到日系車型的三分之一，而且NVH的抑制也非常好，這是傳統零部件廠商的優勢。
從行業角度看，氫燃料電池占據有獨特的優勢：
在過去的十年，由于鋰電池技術和產業的突飛猛進，氫燃料電池被過度輕視。而最近一兩年鋰電池行業遇到了一些瓶頸，氫燃料電池又重新引了主機廠的關注。
第一，鋰電池技術突破難。雖然目前大多數電動車的續航都能達到600KM左右，但電池能量密度還是處于170KWH/KG的行業水平，長續航只是增加了了更多的電池，這會導致車輛交通浪費在運送電池本身上，既不經濟也不合理。
而且鋰電池在過去十年能量密度已經提高了2.5倍，已經達到物理化學極限，再提高就是安全極限的突破。因此，想要再提高能量密度是很困難的。如果一輛純電動車想要NEDC突破800KM，勢必需要依賴下一代電池技術的突破。
第二，充電慢。充電技術突破需要整個國家供電體系的優化。目前純電動汽車充電時間遠大于燃油車加油時間。
在這樣一個背景之下，氫燃料電池依托于獨有的優勢，再次出現在大眾的視野。而且在很多個方面，氫燃料電池都能避免純電動汽車的短板。具有長期投資的優勢。
第一、氫氣的能量密度可以比電池更大。氫氣釋放電能其實就是一個氧化還原反應。如果儲氫系統的壓力足夠大，小體積的液態氫可以達到很高的續航。
第二、加氫快。加注一罐氫氣只需要三到五分鐘，比充電更快，而且不用到處找充電樁。
除此之外，氫氣也是最潔凈的能源，氫燃料電池的反應產物只有水。
但是，氫燃料電池也存在很多困難。
第一、車載儲氫技術。同樣的質量，氫氣的能量密度不低，但汽油，柴油在自然環境下就是液態，氫氣需要壓縮才能變成液態，還要保證安全。
目前70兆帕的儲氣系統每一升氫氣的能量密度只有800WH，如果儲氫系統想要達到80KW的能量，就需要100L的儲氣系統，體積相當龐大了。
第二、燃料電池技術。主要是電堆的膜電極和空氣壓縮技術，雖然都有所突破，但壽命還是太短了，國內只能做到幾千小時的耐用，但豐田已經可以達到上萬小時。
第三、供應鏈不成熟。氫燃料電池的大多數技術還不夠成熟，目前推動氫燃料電池需要大量的進口元器件，價格高昂，很難控制整車成本，更無法普及。
第四、基礎建設投資大。目前加氫站太少，而且加氫氣站建設費用巨高（一個上500萬左右）。純電動汽車面臨著充電不便的問題，氫燃料車也再所難免。氫燃料汽車需要加氫站，而且還不能像電動車在家里慢慢充，在某些條件下，還不如純電動汽車方便。
總體上看，氫燃料電池汽車在理論上全面優于石油和鋰電池，被譽為車用能源的“終極形式”。實際上，氫燃料電池的產業進化一直很慢。所以普遍認為氫燃料電池車應該先應用在商用車上，因為商用車的路線比較規律，對加氫站數量的需求就比較小。
未來，氫燃料電池汽車和純電動汽車也應該會有各自的應用市場，共生共存。
