高效能低污染是新世纪能源的主调，而燃料电池进入汽车工业，是20世纪90年代以来燃料电池迅速发展的结果。
燃料电池是一种将燃料的化学能直接转换成电能的装置。这种电池与干电池和蓄电池不同。它的化学燃料储存在电池的外部，通过燃料在电池内部的化学反应提供电能。
事实上，燃料电池的发电效率比现在的火力发电还要高。因此，称它为“新型发电机”似乎更合适些。但它又比一般发电机优越，在发电的同时还可获得质量优良的水蒸气。既能发电，又可供热，因而其总的热效率可达到80％以上。
燃料电池在结构上与蓄电池相似，也是由正极、负极和电解质组成。正极和负极大都采用铁和镍等惰性、微孔材料制成。从电池的正极把空气或者氧气输送进去，从负极将氢气或碳氢化合物、甲醇、甲烷、天然气、煤气、兰氧化碳等气体燃料输送进去。这时，在电池内部气体燃料和氧发生电化学反应。于是，燃料的化学能便直接转变成了电能。
燃料电池的电化学反应原理是：氢气与氧气在25℃发生氧化反应，生成水并释放出热能。作为燃料的氢在负极上与电解质一起进行氧化反应，生成带正电的离子和带负电的电子。电子通过外电路跑到正极上，与作为氧化剂的氧和电解质一起进行还原反应，最后生成带负电的离子。带正电离子和负离子在电解质中结合而生成水蒸气。因此，如果能不断地把燃料供给电池，并及时把电极上的反应产物和废电解质排走，就能连续不断地获得电能和水蒸气。
燃料电池的优点是它的发电效率高，而且稳定，是所有发电装置中转换效率最高的，目前已达到50％～70％，预计将来可达到80％。它另一个优点是无污染和噪音。
燃料电池虽然也是电池，但无需充电。它的体积小，重量轻，使用寿命长，单位体积输出的功率大，可以实现大功率供电，因而最适合作为电动汽车的动力源。
其实，燃料电池的原理早在100多年前就被人们发现了。正式的燃料电池产品是在1958年问世的。
20世纪90年代后，燃料电池公共汽车已在美国华盛顿、洛杉矶和加拿大温哥华等城市相继出现。1996年，芝加哥将现有的所有公共汽车改装上燃料电池。
目前，美国通用汽车公司和德国奔驰汽车公司研制和开发的燃料电池均已取得突破，这种电池可望在新世纪之初进入小轿车市场。
1997年1月初，美国克莱斯勒汽车公司已研制成功从汽油中提取氢气的新技术，从而使以燃料电池改为动力的电动汽车成为现实的时间提前10年。克莱斯勒汽车公司计划在2005年之前制造出以燃料电池为动力的电动汽车样车。
这种氢燃料电池汽车比内燃机汽车节省50％的燃料。
氢燃料电池所用的氢将在汽车里由廉价的低辛烷汽油加工而成，它比靠燃烧汽油获得动力的发动机要清洁得多。这种燃料电池利用铂催化剂把汽油分解，从氢与氧之间的电化学反应产生电力。它所产生的电力不仅能驱动汽车发动机，而且还可为车内空调和其他设备供电。
作为一种新型动力和能源设备，燃料电池已位居美国《时代周刊》杂志所列改变世界的十大新科技的榜首。它的研制和开发，目前已临近历史性突破的边缘，商业化的进程也到了最后冲刺阶段。
世界各国都对蓄电池驱动的电动汽车寄以厚望，希望它能早日取代污染环境的燃油汽车。令人欣慰的是，燃料电池近年来异军突起，在研制和开发方面都获得了重大进展，特别是高效氢燃料电池的开发利用，为电动汽车的普及使用带来了新的希望。