按照工作溫度、燃料處理方式、電解質類型的不同，燃料電池可分為不同的類型。目前應用于汽車領域主要以質子交換膜燃料電池為主，它將氫氣和空氣中的氧氣經過電化學反應產生電能，工作產物只有水，因而是高效、清潔的動力裝置。只要源源不斷的供給燃料，燃料電池就會不斷的發出電能，在這一點上與內燃機只要有燃油供應，就能不斷產生動力有相通之處。因此，對于用于汽車動力的燃料電池，也有“燃料電池發動機”的稱謂。

燃料電池汽車研發形成兩個梯隊

近年來，燃料電池汽車發展應用所面臨的成本造價、啟動性能、制氫儲氫等關鍵技術瓶頸不斷取得突破，并開始進入產業化階段。

在燃料電池轎車方面，目前國際上基本形成兩大梯隊。第一梯隊以豐田為首，還包括日產、本田、現代、奔馳、通用等跨國汽車公司，2020年之前均有將燃料電池汽車產業化的計劃。在第二梯隊汽車企業中，上汽集團的技術水平目前位于前列。

豐田最新推出的燃料電池轎車Mirai(日語意為“未來”)搭載總功率為114千瓦的燃料電池系統，采用70兆帕的的高壓氫罐，3分鐘即可將氫氣加滿，續駛里程達到700公里。在氫安全方面，Mirai采用特殊材料的外殼使氫罐可以抵擋輕型武器的攻擊。另外，儲氫罐通過了非常嚴格的局部火燒試驗和沖擊、跌落試驗，耐火性能和耐摔性能均滿足高壓儲氫罐全球技術規則的要求，確保了氫氣的存儲安全。在低溫冷啟動方面，克服了一系列技術難題，成功實現了在負30℃條件下啟動。在成本控制方面，相比于2008年的豐田FCHV-adv，Mirai的成本下降了95 %。2015年，Mirai的售價為723.6萬日元(約42萬元人民幣)，享受政府補貼后在日本的實際售價約為520萬日元(約27萬元人民幣)。綜上，以Mirai所代表的世界領先水平，無論從低溫啟動性能、安全性、續駛里程，還是整車成本控制來看，燃料電池汽車已完全具備媲美傳統內燃機汽車的能力。

韓國現代也已于2013年發布了其第一款燃料電池汽車ix35，該車通過了多種環境條件的測試，目前也以租賃的方式進行銷售。

奧迪汽車公司于2014年發布了燃料電池汽車A7 Sportback h-tron，該車續駛里程超過500km，最大輸出功率為170 kW。

2013年1月，日產、戴姆勒和福特宣布聯合開發全新的燃料電池系統，并在未來十年內加速推進燃料電池汽車的市場化。戴姆勒近期表示，預計在2017年將具有價格競爭力的燃料電池汽車投放市場。

在國內，在2014年9月舉辦的“創新征程——新能源汽車萬里行”活動中，由上汽集團自主研發的燃料電池汽車榮威750成功挑戰了沿海潮濕、高原極寒、南方濕熱、北方干燥的氣候環境，充分檢驗了其環境適應性，但離成功進入市場仍有一定的差距。

加氫基礎設施建設嚴重匱乏

與蓄電池電動汽車面臨的充電基礎設施難題類似，燃料電池汽車發展也面臨加氫站基礎設施嚴重匱乏的局面。據統計，2015年全球加氫站建設邁入新階段，新增54座加氫站。截止2016年1月，全球共有214座加氫站正在運營。

而我國在加氫站的建設及標準法　規方面與國外相比存在著較大的差距。國內目前只有兩個加氫站在運行：一個位于上海嘉定地區，為上汽集團的部分燃料電池汽車提供加氫服務;另一個在北京西北部永豐產業基地，為燃料電池客車提供加氫服務。

不過與電動汽車充電基礎設施相比較而言，加氫設施的建設與傳統加油站的建設更加相似，不用考慮車位數量、小區配電改造、電網壓力等問題，同時具有更高的使用便利性和環境效益。

在氫氣的來源方面，有多種路線可供選擇。目前，主要有以下幾種不同的氫氣生產路線：

1. 在大型的中心工廠，蒸汽重整天然氣制氫，然后以液態氫的形式用拖車運送，或者利用管道輸送氫氣到汽車加氫站;

2. 石油煉制工業合成氨工廠等部門的副產品氫氣，這也是現階段比較適合我國的氫氣來源;

3. 在加氫站現場，利用管道輸送來的天然氣，采用小規模的蒸汽重整制氫;

4. 在加氫站現場，電解水制氫，而電力的來源選擇多樣化，可以使用風電、太陽能等清潔能源，實現制氫過程的零排放，這也是未來制氫技術的終極發展方向。

商業化面臨考驗 成本與壽命是兩道坎

燃料電池面臨著的低成本與長壽命兼顧問題，仍然是制約燃料電池汽車大規模商業化的瓶頸。

關于成本問題，美國能源部的項目規劃中明確指出，到2020年，車用燃料電池系統的成本下降到40美元/kW。根據2015年12月美國能源部公布的文件，現階段若大批量生產50萬套額定功率為80 kW的乘用車燃料電池系統，其成本可以控制在54.84美元/kW，正在向40美元/kW的商業化目標逐步靠近。

關于壽命問題，美國能源部的項目規劃和我國的《中國制造2025》中都明確指出，在2020年車用燃料電池堆的使用壽命達到5000小時。

因此，降低燃料電池系統的制造成本，提高燃料電池堆的耐久性，仍然是燃料電池汽車商業化進程中的重點研究方向。