我们知道，氢能汽车是以氢为主要能量的汽车。一般的内燃机，通常注入柴油或汽油，氢汽车则改为使用气体氢。燃料电池和电动机会取代一般的引擎，也就是说，氢燃料电池的原理是把氢输入燃料电池中，氢原子的电子被质子交换膜阻隔，通过外电路从负极传导到正极，成为电能驱动电动机；质子却可以通过质子交换膜与氧化合为纯净的水雾排出。这样有效减少了其他燃油的汽车造成的空气污染问题，高速车辆、巴士、潜水艇和火箭已经在不同形式使用氢。近年来，国际上以氢为燃料的“燃料电池发动机”技术取得了重大突破，氢能汽车而“燃料电池汽车”已成为推动“氢经济”的发动机。
国外氢能汽车发展状况
早在20世纪70年代，联邦德国就已经研制出了用氢作燃料的汽车。在研制氢能汽车方面起步较早的还有日本。1984年，日本川崎重工业公司用金属氢化物制成了世界上最大的储氢容器，日本工业研究所利用这种储氢容器作为汽车上的氢燃料储存器，于1985年制成氢汽车，并在公路上成功地行驶了200千米。1990年，日本武藏工业大学制造了一辆以液氢作燃料的汽车，速度可达150千米／时，灌注一次液氢燃料可连续行驶300千米。
氢能和燃料电池汽车技术不仅是政府支持的战略发展方向，也是汽车界战略产品开发的重点。世界著名汽车企业、能源企业和燃料电池企业都在支持和开展氢能与燃料电池汽车的研究开发。目前，美国、日本、欧洲主要汽车企业几乎都设有燃料电池汽车研究开发计划，并且不惜投入巨额资金。据悉，国外一些国家和大公司对燃料汽车的研发每年都投入了高达十几亿美元的资金，如美国的通用汽车公司、日本的丰田公司、加拿大的巴拉德公司以及德国的奔驰公司等。2007年10月10日，欧盟委员会通过了首个“氢能一揽子方案”，这个方案包括两个提案，一个是关于简化氢能汽车的市场准入的规定，另一个是制定“燃料电池和氢能联合技术计划”，欧盟将在未来6年内投入47亿欧元支持相关研究，并且工业界承诺至少投入相同数量的资金。
赛飞利氢动系统车
从具体应用情况来看，燃料电池汽车应用最多的地区是北美，包括美国和加拿大，占全部燃料电池汽车的一半以上。目前燃料电池技术尚不成熟，燃料电池汽车的市场化仍需要时间。将概念车和汽车模型转变为实际用车还需要各厂商的共同努力。近10年来，在燃料电池汽车技术领域取得了很大的进展，具体表现如下：
（1）燃料电池功率密度不断提高。由于受到汽车内部空间和承载能力的限制，对车用燃料电池发动机的尺寸要求非常严格，因此燃料电池制造商都在设法提高燃料电池的功率密度，这样就可以减小燃料电池发动机的体积。加拿大巴拉德公司从1989年到2001年将燃料电池堆体积功率密度提高了25倍，2003年研制的燃料电池发动机Xcellsis HY80最大输出功率为68千瓦，体积为220升，质量为220千克，体积和质量功率密度分别为309瓦／升和309瓦／千克，已基本达到美国能源部Freedom CAR计划中提出的2010年的目标。
（2）贵重金属用量大幅降低。燃料电池以白金（铂）为主要催化剂，但白金非常昂贵。通过技术开发，燃料电池电堆的白金用量已大幅度减少，并有望继续降低。
（3）燃料电池汽车能量转换总效率有望进一步提高。戴克公司曾对NECAR4型燃料电池轿车进行测试，结果表明，燃料电池从“油箱到车轮”的效率为375％，远高于汽油发动机汽车16％～18％和柴油机汽车20％～24％的转换效率。如果考虑“从矿井到车轮”的总体效率，根据丰田汽车公司的研究结果，燃料电池混合动力汽车“油井到车轮”的总效率为29％，汽油机混合动力汽车普锐斯的总效率为28％。该项研究指出，燃料电池汽车的能量转换总效率将来有望提高到42％。
（4）燃料电池汽车性能明显增强。2002年5月，德国戴姆勒·克莱斯勒汽车公司（戴克公司）进行NECAR5型燃料电池轿车横穿美国的试验运行。从旧金山到华盛顿，燃料电池汽车行程为5220千米，平均车速为112千米／时，全程仅发生过1次冷却水管小故障。2004年，通用汽车公司的燃料电池汽车纵贯欧洲大陆，行程为9696千米。目前，美国快递公司已经开始使用通用汽车公司的燃料电池汽车开展包裹快递服务。
（5）燃料电池系统成本逐渐降低。燃料电池系统尚处于研究阶段，少量购买时比较昂贵，每千瓦3000～5000美元。根据2006年11月美国能源部发表的研究报告，如果按大批量生产（一般指年产50万套）的燃料电池发动机计算，2002年燃料电池发动机的价格为每千瓦275美元，2006年下降为每千瓦110美元。美国能源部提出的目标是2010年降到每千瓦45美元，2015年降到每千瓦30美元，与目前汽油机的价格水平大体相当。
氢动三号清洁车
戴克公司是燃料电池汽车研究开发的国际知名公司，从1994年到现在其开发生产的100辆燃料电池汽车在多个国家示范运行。戴克公司在A级F—Cell燃料电池汽车继续进行道路试验的同时，又开发了B级F—Cell汽车。新车采用巴拉德的燃料电池先进技术，通过减少燃料消耗、增加车载储氢量使续驶里程增加到400千米（在原始NECAR基础上增加了260千米）。戴克公司在2006年推出了将燃料电池体积减小4成的燃料电池混合动力概念车“F600HYGENIUS”，该车特点是配备体积减小40％的新开发燃料电池组，在加速性能、最大时速、持续行驶距离等动力性能方面，可与采用现有动力传动系统的车型相媲美。
我们知道，传统的汽车就是以燃油动力内燃机作为驱动的。无论是汽车行业还是消费者，都早已习惯内燃方式的汽车，所以如果新的环保汽车同样采用内燃机驱动，那么无论是技术方面还是市场反面都使人比较容易接受，而宝马氢动力7系就是这样一款环保新车型。
2006年11月22日，BMW氢能7系在柏林的亮相，标志着世界上第一款供日常使用、接近零排放的、氢动力驱动豪华高性能轿车的诞生。BMW氢能7系完美结合了氢技术及典型的BMW轿车的动态性能和驾驶表现，并展示了氢能驱动技术的巨大潜力，是宝马集团致力于未来世界个体机动性可持续发展的有力证明。
宝马氢能7系
宝马纯氢动力版7系装备了V12的内燃机，这种发动机只能采用氢燃料。在使用氢动力状态下，汽车除了排放水蒸气外，几乎对环境没有任何污染，同时车辆也是优先选择燃烧氢气作为动力的。宝马氢动力7系还拥有一个双重模式的电机组，通过触摸多功能方向盘上一个单独的按钮，能够快速便捷地从氢驱动转换到传统的汽油驱动。并且宝马公司表示，只要氢燃料的供应充足，使用双模动力单元的宝马氢动力7系，即便是在进行动力切换时，都能够拥有媲美顶级汽油车的便利与舒适性。与普通宝马7系最大的区别，就是氢能7系除配有一个容量为74升的普通油箱外，还配有一个额外的燃料罐，可容纳约8千克的液态氢。双模驱动为宝马氢能7系提供了超过700千米的总行驶里程：氢驱动可行驶200千米以上，而汽油驱动可行驶500千米。如果一种燃料用尽，系统将会自动切换到另一种燃料形式，保证燃料的供应持续而可靠。
利用氢能是宝马“高效动力”战略的终极目标。宝马的“高效动力”战略分为3个步骤：第一步是改进现有技术，减少能耗，从1990年开始，平均每辆宝马汽车的能耗已减少近30％；第二步是采用双燃料驱动，比如宝马氢能7系；第三步是纯氢动力汽车。
福特汽车公司是巴拉德的另一个主要汽车合作商，采用氢内燃机和Model—U型流行款，深受美国人欢迎。在经过多次的路面试验之后，2005年，福特开发了Focus燃料电池汽车。
美国通用汽车公司确立了要成为全球第一家年产百万辆燃料电池汽车公司的目标，2005年研发的ChevroletSequel燃料电池汽车一次加氢后行驶里程达480千米，其中燃料电池组能在-20℃启动，15秒内达到满功率运行。
在燃料电池汽车领域，通用是名副其实的领导者，其主要成果就是通用Sequel氢燃料电池汽车。通用汽车公司在欧宝safer的基础上开发了Hydrogen 3，从2005年开始开发压缩氢存储系统，2006年通用推出了燃料电池汽车Seqtlel。虽然早在2005年的上海车展就登场亮相，但是一直以来通用Sequel氢燃料电池汽车却被认为是燃料电池汽车领域的经典之作。因为与之前的燃料电池汽车相比，通用Sequel氢燃料电池汽车在可驾驶性方面取得了突破性的进步，其动力表现与驾驶特性都堪与目前使用汽油燃料的汽车产品媲美。通用Sequel氢燃料电池汽车通过采用线传操控技术，不仅提高了车辆安全性、简化了维护程序、拓展了设计自由度，而且也更环保。其几乎所有的驱动和控制组件都安装在28厘米的厚底盘结构上，与传统汽车相比较，更迅速，更平稳，更便于操控，便于生产，更美观也更安全，最重要的是，它只排放水蒸气，完全没有污染。
福特公司在2007年推出了一种插电式燃料电池混合动力车——福特Edge电动车。该车结合车载氢燃料电池发电机和锂离子蓄电池，百千米消耗氢气5.74升。这种插电式混合动力车由一个336伏锂离子电池组提供全时动力。初始的40.25千米，车辆依靠储存的电力行驶。之后，燃料电池开始给电池组充电，提供另外322千米续程的行驶动力，使总驾驶里程达到362.25千米并实现零排放。在有标准家用电源插口的条件下，车载110伏或220伏的交流充电器就可以给电池组充电。
丰田汽车公司将氢燃料电池汽车看做是环保汽车的终极目标，在世界范围内运行的由该公司生产的示范车已经超过20辆。Fine—T是丰田汽车公司推出的小排量燃料电池混合动力汽车。该车由一套小巧的高性能的丰田燃料电池组提供能源，燃料电池组采用新型合金催化剂，减少了贵重金属的使用量。该车可以用前轮或者后轮转向，这使得平行泊车时更加灵活。在转弯时，可以进行连续无极转向的前后轮使得车身在4个方向上都能够进行大约整个车长的变位。
