日前，世界首列氢燃料电池有轨电车在河北唐山唐胥铁路首次投入商业运营。该列电车的运营全程为13.84公里，线路起始站为2016世园会站，途经唐山南站、1878开滦站、1889启新站，最终返回2016世园会站。这辆有轨电车最大的特点是使用了氢燃料电池，有赖于氢气燃料电池技术，电车取消了传统有轨电池的受电弓和接触网，不仅填补了世界该领域空白，还实现污染物“零排放”和全程“无网”运行。

什么是氢燃料电池

氢燃料电池是燃料电池大家族中的一员，这种燃料电池最早可以追溯到Willian Robert Grove在1843年发表的“气体电池”的原始模型。正如很多技术从原始构思到成熟产品经历过非常漫长的过程，氢燃料电池也是如此——直到美苏太空争霸，这项体积小、大容量的能量装置才被用在宇宙飞船上。

随着技术的不断进步，氢燃料电池开始被应用到一些军事装备上，以及一些民用车辆上。美国、日本等国家都先后开发过搭载氢燃料电池的民用车辆。随着世界各国越来越重视环境保护问题，能够实现“零排放”的氢燃料电池因而备受重视，美国《时代》周刊在 1995 年将燃料电池电汽车列为二十一世纪十大高新技术之首。

氢燃料电池可以理解为一个发电装置，只要持续不断的给氢燃料电池输入氢气和氧气，就能对外输出电能。相比之下，像手机里的锂电池和传统铅酸电池，则是一个储能装置。充电时存储电能，使用时再释放电能。

氢燃料电池的发电原理

在中学化学课本上，我们都学过电解水，也就是水被电解为氢气和氧气。而氢燃料电池的发电可以理解为电解水的逆反应——以氢气和氧气生成电能和水。

氢燃料电池的主要结构包括电极、隔膜与集电器等。电极和一般电池一样，也分为阳极和阴级。隔膜的主要作用是把氧化剂和还原剂隔开。集电器主要起到收集电流和疏导反应气体等作用。

氢燃料电池发电时，电池阳极上的氢会分解出电子和质子，质子会穿过隔膜达到阴极，而电子则在外部电路运行，从而产生电能。在阴极氢和氧会生成水。而只要有持续的氢气和氧气供应，并将反应生成的水排出去，燃料电池就能够持续提供电能。

氢燃料电池的优点

燃料电池之所以被很多人看好，就在于这种电池相对于现在的锂离子电池而言有不少优势，特别是面对油价上涨和能源危机，以及日益恶劣的大气环境等问题之时，氢燃料电池的优势就格外引人关注。