氢燃料电池是将氢气和氧气的化学能直接转换成电能的发电装置。其基本原理是电解水的逆反应，把氢和氧分别供给阳极和阴极，氢通过阳极向外扩散和电解质发生反应后，放出电子通过外部的负载到达阴极。为维持电池的正常运转，须持续供应氢和氧，及时排除反应产物（水）和废热。电池组由以下四部分组成：
1、氢氧供给分系统：要求贮罐绝热性能好、耐低温、耐高压（氧罐为6兆帕、氢罐为3~3.5兆帕）。
2、排水分系统：主要有动态排水和静态排水两种方式。前者把带有水蒸气的氢气循环输送到冷却装置，使水蒸气冷凝成水进行分离；后者依靠多孔纤维编织材料（如灯芯）将冷凝后的水吸附出来，又称灯芯排水。
3、排热分系统：电池组通过冷却剂（如乙二醇水溶液循环，将废热带到辐射器向外排放，以维持电池组正常工作的温度范围。
4、自动控制分系统：包括电池组工作压力、温度、排水与排气、电压、安全和冷却液循环等的控制与调节。所测量的参数传送到航天员座舱的显示器或由遥测设备发回地面。当电池组出现故障时，自动切换到备份电池组供电。
氢燃料电池的优点：零污染；高效的能量转换效率；易于获得燃料；动态响应性好、供电稳定；发电环境友好；自动运行；采用模块结构；安全性高。
