연료로 사용하는 수소와 공기 중 산소의 전기화학적 반응을 이용해 에너지(전기와 열)를 생산하는 것으로, 기계적 구동장치와 연소과정이 없어 소음이 적고 공해물질이 배출되지 않는다.

수송·발전·가정·휴대용 등 다양한 분야에서 응용이 가능한 신에너지이다.

수소연료전지는 간단히 세 부분으로 나눌 수 있다.

수소가 들어가는 양극판(Anode)과 공기가 들어가는 음극판(Cathode), 그리고 그 두 판 사이를 채우는 전해질이다. 재료만 다를 뿐 보통의 전지 구조와 흡사하다.

다만 현재 우리가 주로 상용하고 있는 수소연료전지는 양극, 음극, 전해질로 구성된 하나의 단위전지가 여러 개 겹쳐진 적충구조를 이루고 있다.

자연환경에 수소가 그 자체로 존재하진 않기 때문에 순수한 수소분자를 얻기 위해 수소화합물을 이용한다.

현재는 탄소와 수소의 화합물인 화석연료를 분해해 수소를 생산하고 있다. 이런 방식의 수소연료전지가 100% 친환경적이라 말할 수 없다는 지적은 그래서 나오고 있다.

때문에 최근에는 수소를 물에서 끌어내는 기술이 연구되고 있다.

대표적인 것이 수전해기술인데, 신재생에너지로 얻은 전기로 물을 전기분해해 수소를 얻는 방식이다.

오염이 없는 친환경적인 생산이 가능하나, 가장 고비용으로 수익성이 떨어지는 단점이 아직까지 문제거리다. 

그러나 세계 수소연료전지 시장규모는 매년 30%씩 급속 확대될 것으로 전망되고 있다.

최근 한국수출입은행이 낸 ‘연료전지 개요와 현황’ 보고서에 따르면 지난 2018년 2조 2,000억 원 정도였던 글로벌 수소 연료전지 시장 규모는 2030년 50조 원 규모가 될 것으로 전망된다.