燃料電池(Fuel Cell)是一種將存在於燃料與氧化劑中的化學能直接轉化為電能的發電裝置。燃料和空氣分別送進燃料電池，電就被奇妙地生產出來。它從外表上看有正負極和電解質等，像一個蓄電池，但實質上它不能“儲電”而是一個“發電廠”。

優勢：

由於燃料電池是化學能直接轉換為電能，相比內燃機的燃燒作用不會產生大量廢氣與廢熱，轉化效率更可超過50%（內燃機轉化效率為10%），排放物也只有水，也不會對環境溫度造成影響。

使用壽命長於電化學電池並且電池維護工作量很小。

相比於純電動車的充電時間來說，燃料電池加註氫氣的時間很短，幾乎與內燃機汽車新增燃油時間相當，大約在3-5分鐘左右。

不足：

燃料種類單一：目前，不論是液態氫、氣態氫、儲氫金屬儲存的氫，還有碳水化合物經過重整後轉換的氫是燃料電池的唯一燃料。氫氣的產生、儲存、保管、運輸和灌裝或重整，都比較複雜，對安全性要求很高。但燃料種類的單一性，可以建立標準化、統一的供給系統。

要求高質量的密封：燃料電池的單體電池所能產生的電壓約為1V，不同種類的燃料電池的單體電池所能產生的電壓略有不同。通常將多個單體電池按使用電壓和電流的要求組合成為燃料電池發動機組，在組合時，單體電池間的電極連線時，必須要有嚴格的密封，因為密封不良的燃料電池，氫氣會洩漏到燃料電池的外面，降低了氫的利用率並嚴重影響燃料電池發動機的效率，還會引起氫氣燃燒事故。由於要求嚴格的密封，使得燃料電池發動機的製造工藝很複雜，並給使用和維護帶來很多困難。

比功率還要進一步提高：內燃機的比功率約為300W/kg，以氫為燃料的燃料電池比功率約為300～350W/kg，功率密度為280W/L。甲醇經過重整產生的氫為燃料的燃料電池綜合功率密度（包括重整器質量）降低到220W/L。為了滿足FCEV動力效能的要求，需要進一步提高燃料電池發動機的比功率。

造價太高：目前質子交換膜燃料電池是最有發展前途的燃料電池之一，但質子交換膜燃料電池需要用貴金屬鉑（Pt）作為催化劑，其使用量要求達到0.1～0.2mg/cm3，目前用量要求達到0.5mg/cm3，距離要求還較遠。而且鉑（Pt）在反應過程中受CO 的作用會"中毒"而失效。鉑（Pt）的使用和鉑（Pt）的失效使質子交換膜燃料電池的造價持高不下。

需要配備輔助電池系統：燃料電池可以持續發電，但不能充電和回收FCEV再生制動的反饋能量。通常在FCEV上還要增加輔助電池，來儲存燃料電池富裕的電能和在FCEV減速時接受再生制動時的能量。