燃料电池发电是在一定条件下使H2、天然气和煤气（主要是H2）与氧化剂（空气中的O2）发生化学反应，将化学能直接转换为电能和热能的过程。与常规电池的不同之处在于：只要有燃料和氧化剂供给，就会有持续不断的电力输出。与常规的火力发电不同，它不受卡诺循环（由两个绝热过程和两个等温过程构成的循环过程）的限制，能量转换效率高。燃料电池除可发电外，还可作为电动汽车的电源。在对众多的蓄电池以及一次电源的研究以及应用中发现：质子交换膜燃料电池（PEMFC）作为一种不经过燃烧直接以电化学反应连续地把燃料和氧化剂中的化学能直接转换成电能的发电装置，具有能量转换效率高（一般都在40-50％，而内燃机仅为18％-24％）、无污染、启动快、电池寿命长、比功率、比能量高等优点。

　　 燃料电池由于具有高效、洁净、功率密度高及模块化结构等突出的特点，这决定了它在固定发电系统、现场用电源、分布式电源、空间飞行器电源及交通工具用电源方面有广阔的应用前景。

　　 燃料电池客车对城市地区机动化的健康发展非常重要，并且有巨大经济潜力。由于燃料电池汽车有非常好的发展前景，全球各主要的汽车生产企业都把燃料电池客车列为研发的重点，并已取得了长足进步。燃料电池将会把那些驱动世界轿车、卡车以及公共汽车的嘈杂而又污染环境的活塞发动机淘汰，就像淘汰蒸汽机那样。从目前的现状来看，各大汽车集团在新技术革命方面的竞争已经升级。

　　 在当今社会，越来越多的便携式电子产品充斥着人们的生活，人们的生活和工作已经离不开iPod、手机、PDA、数码相机、笔记本电脑这些数码产品。但目前存在的主要难题是电源问题，一块手机电池只能维持几天时间，笔记本电脑的电池也就几个小时。与传统电池相比，燃料电池的能量至少要高10倍。一个锂离子电池能提供300瓦小时每升的电量，而甲醇燃料电池却能提供4800瓦小时每升的电量。因此，东芝、IBM、NEC等世界著名企业都投巨资研发燃料电池。

　　 在当今全球能源紧张、油价高涨的时代，寻找新能源作为化石燃料的替代品是当务之急。因为氢能的优势明显，清洁、高效，因此得到各国政府的大力支持，加上各种能源动力企业对燃料电池的发展信心十足，所以燃料电池未来市场将有巨大的上升空间。