氢燃料电池主要由阳极、阴极、电解质和隔膜四部分组成，结构与一般的电池基本相同，不同的是后者的活性物质贮存在电池内部，导致电池的容量受限。而燃料电池的阳极和阴极本身并不包含活性物质，只作为催化元件使用，所以原则上只要氢气和氧气不断输入，氢燃料电池就能持续发电。原理方面，氢气和氧气分别从外部输入氢燃料电池的阳极和阴极，阳极的氢气经过催化剂作用，生成氢离子和电子，失去电子的氢离子穿过隔膜终到达阴极，其化学方程式为H2=2H++2e-，氢离子到达阴极后，与阴极的氧气和电子重新结合为水，其化学方程式为2H++1/2O2+2e-=H2O，整个过程的总反应为H2+1/2O2=H2O。工业副产气制氢相较于化石燃料制氢流程短，能耗低，且与工业生产结合紧密。湖南氢燃料汽车加氢站
氢气用作汽车能源的主要问题成本高。地球上氢气储量固然丰富，但以目前的技术，制取氢的成本太高。用电解水的方法制取氢，是目前工业上主要的生产氢气的方法，如果用这种方法制取氢气，再把氢气用作汽车燃料，从能源效率上来讲是不合算的。储带不便。氢气在汽车上的储带十分不便。气态储带，能量密度低的缺点很突出，如果要求氢气汽车与汽油汽车保持同样的行驶里程，则储气罐的体积约为汽油油箱的20倍；这对解决必要的行驶里程相当困难；液态储带要求-253℃的低温，需要采用隔热的油箱，且有蒸发损失，成本很高；金属氢化物储带（即气态氢在200～250个大气压下与某种金属化合，形成几毫米大小的固体金属氢化物，把这种金属氢化物带在汽车上，使用时将其加热分解，释放出氢气供内燃机燃烧，剩余金属可再次与氢气化合，循环使用）方式进展较大，似有更好的前景。动力性较差。氢气虽然热效率高，但其密度很小，在气缸中将挤占相当一部分容积，影响空气量，反过来也影响了氢气量。此外，氢的单位质量热值虽然高，但单位容积热值低。这都会影响氢气发动机的动力性。东营氢燃料汽车加氢无论是氢能产业规模发展，还是化工行业生产大宗基础产品，成本控制要求是必须考虑的因素。
加氢站有站内制氢和站外制氢两种模式。站内制氢通常采用电解水制氢和天然气（或液化气）水蒸气转化制氢工艺，站内制氢的优势在于可以节省氢气运输成本、减少加氢站氢气储罐的容积；不足之处在于制氢设备占地较，限制其应用；另外，由于汽车氢气加注的随机性，制氢设备需要经常启停，操作管理困难。更重要的是，目前除新批准加氢站建设用地外，国内油氢合建站、气氢合建站加氢站还不允许采用站内制氢。现有加油站、加气站土地属于商业用地，而增加在站制氢设备后，其土地性质变为了工业用地，在审批、消防验收等环节很难通过。
氢气输送是氢能利用的重要环节。一般而言，氢气生产厂和用户会有一定的距离，这就存在氢气输送的需求。按照氢在输运时所处状态的不同，和如何储存一样可以分为：气氢输送、液氢输送和固氢输送。其中前两者是目前正在大规模使用的两种方式。根据氢的输送距离、用氢要求及用户的分布情况，气氢可以用管网，或通过高压容器装在车、船等运输工具上进行输送。管网输送一般适用于用量大的场合，而车、船运输则适合于量小、用户比较分散的场合。液氢、固氢输运方法一般是采用车船输送。氢气运输氢气的输送之所以效率低，原因在于储氢密度太低。目前各种输送氢气的方法实际是输送储存的氢。如果储氢密度提高了，输送氢气的效率自然也就提高。现在科学家大胆设想氢一电共同输送，可望大幅度提高能量输送效率。该设想是：在特大规模的太阳能发电中心，人们首先利用光伏光电或太阳能热发电获得大量的电力，再利用这些可再生能源获得的清洁电力，电解水制氢，继而液化氢气得到液氢。利用多层同轴电缆，同时输送液氢和电。电缆中心输送液氢，同时利用液氢极低的温度保持外层金属处于超导状态，因为没有电阻，电流通过就不会发热，就能大规模输送电，也减少了输电的损耗。全球范围内正掀起氢能产业发展热潮，将极大推动氢能产业发展。
氢气发生器是如何产生氢气的，它主要有两种不同的工作原理，富氢堂针对这两种不同工作原理进行简易的比较。纯水电解制氢把满足要求的电解水(电阻率大于1MΩ/cm，电子或分析行业用的去离子水或二次蒸馏水皆可)送入电解槽阳极室，通电后水便立刻在阳极分解：2H2O=4H++2O-2，分解成的负氧离子(O-2)，随即在阳极放出电子，形成氧气(O2)，从阳极室排出，携带部份水进入水槽，水可循环使用，氧气从水槽上盖小孔放入大气。氢质子以水合离子(H+•XH2O)形式在电场力的作用下，通过SPE离子膜，到达阴极吸收电子形成氢气，从阴极室排出后，进入气水分离器，在此除去从电解槽携带出的大部分水份，含微量水份的氢气再经干燥器吸湿后，纯度便达到。碱液电解制氢这个工作原理是传统隔膜碱液电解法。电解槽内的导电介质是为氢氧化钾水溶液，两极室的分隔物是为航天电解设备用质量隔膜，与端板合为一体的耐蚀、传质良好的格栅电极等组成电解槽。向两极施加直流电之后，水分子在电解槽的两极立刻发生电化学反应。液态氢是一种能燃料，可供发射火箭、宇宙飞船使用。漳州氢燃料汽车加氢
液氢罐车在未来罐材改进及减少液氢液化、运输过程中的损耗问题后，在中远距离的输氢方面有较大前景。湖南氢燃料汽车加氢站
氢气的工业用途：氢是主要的工业原料，也是重要的工业气体和特种气体，在石油化工、电子工业、冶金工业、食品加工、浮法玻璃、精细有机合成、航天等方面有着范围很广的应用。同时，氢也是一种理想的二次能源（二次能源是指必须由一种初级能源如太阳能、煤炭等来制取的能源）。在一般情况下，氢极易与氧结合。这种特性使其成为天然的还原剂使用于防止出现氧化的生产中。在玻璃制造的高温加工过程及电子微芯片的制造中，在氮气保护气中加入氢以去除残余的氧。在石化工业中，需加氢通过去硫和氢化裂解来提炼原油。氢的另一个重要的用途是对人造黄油、食用油、洗发精、润滑剂、家庭清洁剂及其它产品中的脂肪氢化。由于氢的高燃料性，航天工业使用液氢作为燃料。湖南氢燃料汽车加氢站
