燃料电池的燃料和氧化剂在催化剂作用下发生反应，产生电能和水，这个过程不需要外部电源，所以能自发进行。催化剂就像“开锁工具”，把原本需要高温高压才能进行的反应变成常温常压就能发生。比如氢气和氧气在铂催化剂下，只要温度超过30度就能反应发电。

燃料电池能自发发生是因为催化剂大幅降低了反应的活化能。根据化学动力学数据，氢氧燃料电池的活化能原本需要1.5电子伏特（eV），加入铂催化剂后降到0.1eV。实验显示，铂催化剂使反应效率从不足20%提升到80%以上。就像烧水时用煤气灶比柴火快，催化剂让反应更快更稳定。另外催化剂表面有大量微孔结构，能同时接触反应物，比如铂催化剂的比表面积达到100-300平方米每克，相当于每克催化剂能提供足够多的“反应位子”。不过催化剂成本高，现在研究重点是如何用碳纳米管等材料替代铂。