在燃料电池堆栈里，将进行氢与氧相结合的反应，其过程中存在电荷转移，从而产生电流。与此同时，氢与氧化学反应后正好生成一氧化二氢，即水。

燃料电池堆栈作为一个化学反应池，其最为关键的技术核心在于“质子交换薄膜”。

在这层薄膜的两侧紧贴着催化剂层，将氢气分解为带电离子状态。随后携带电子的氢通过这道薄膜，留下身上的电子，变成正价氢质子，并通过薄膜到达另一端。紧接着，氢质子与氧在薄膜的另一端结合，同时所丢失的电子被“还给”它，产生水。水成为了该反应过程中的唯一“废料”。

随着氧化反应的进行，电子不断发生转移，就形成了驱动汽车所需的电流。如果说，氢燃料电池车的技术突破是在发明一种汽车，倒不如说是在发明一种全新的“发电机”，然后整合进一部车子里。

在燃料电池堆栈中，排布了诸多薄膜，可以产生大量的电子转移，形成供车辆行驶所需的电流。一般情况下，这些电流所产生的整体电压为300V左右，不足以带动一台车用大功率电机。因此，像Mirai这样的氢燃料电池车还装备了升压变压器，将电压升至600V以上，从而顺利推动电动机。

除了电能产生的燃料电池堆栈外，氢燃料电池车的动力系统中还包括储氢罐，用来存储产生电能需要的氢原料。由于氢气在一般气压下的密度较低，且为气体状态，想要得到足够的氢气来供应燃料电池堆栈，就需要进行压缩，因此储氢罐的设计与强度也十分重要。丰田Mirai拥有三个储氢罐，奥迪A7 Sportback h-tron quattro则有四个。

当然，氢燃料电池车也搭载有一套蓄电池，平时将氢燃料堆栈所产生的多余电能储存起来，在制动时，回收的电能也可储存在里面。

氢燃料电池车优势何在？

1零排放

前面已经提到，氢燃料电池堆栈在产生电能的过程中只产生水，因此它最为耀眼的优势便是真正地实现了“零排放”目标。这听起来似乎不可思议，但事实的确如此。

2 消除“里程忧虑”

一般情况下，氢燃料电池车每行驶100公里需要大约需要一公斤氢气。而像丰田Mirai、奥迪A7 Sportback h-tron quattro这样的车型可储存约5公斤左右的压缩氢气。理论上，在加满氢的状态下续航里程达到500公里不成问题。

3 燃料补充时间与燃油车相当

氢燃料电池车加注氢气的过程非常快速便捷，专用的加氢设备可在几分钟之内加满氢原料。相对于纯电动车较长的充电等待时间，优势极其明显。

4 性能叫板燃油车