与传统的动力电池相比，虽然二者都叫电池，而且都是运用在新能源中的电力系统中的，但二者却截然不同。传统中的动力电池，包括铅酸蓄电池、三元锂电池、磷酸铁锂、石墨烯等等，这一类主要是为了蓄能而诞生的，当然电池的最大作用并不全是为了动力与出行，但目前应用最广的便是车用电池动力系统。这种技术本身不产电，而且本身有固定的续航能力和寿命。我们所说的“氢燃料电池”严格意义上来说不能称作为“电池”，这是一种“质子膜交换发电”技术，更接近于一台发电机，其本身无法蓄电。它的本质是将氢气和氧气通过质子膜催化后逆电解进行发电。而这个过程中除了“水”没有任何排放。
在中国，提起汽车的电动化，很多人想到的就是离不开充电桩的纯电动车。其实在全球汽车界新能源路线图中，电动化是指电驱动，包括纯电动车EV，混合动力车HEV，插电式混合动力车PHEV，氢能源燃料电池车FCEV。由于氢是地球上取之不尽用之不竭的能源，而且在驱动汽车时，排放的只有水气，没有二氧化碳，是真正的零排放，因此被视为节能减排电驱动汽车的终极解决方案。
氢燃料电池车，英文缩写FCEV，FC是英文Fuel Cell燃料电池的缩写，所以很多人只说是燃料电池车，其实特指的内涵应该是氢能源的燃料电池车。
众所周知，目前的电动车并不能称之为减少CO2气体排放的环保车型，因为目前绝大多数电动车仍然需要从电网中获得电能，而中国的电能80%来自燃煤发电厂，燃煤发电厂的污染程度是相当高的。中国有全球最丰富的煤炭资源，这就注定我国的能源格局中，燃煤发电至少在50年内都是电能的主要来源。煤炭工业的体量相当大，对于北方资源大省来说，煤炭工业是支柱产业，50年内恐怕都是如此。因此也就有人质疑目前的电动车其CO2排放量超过了同类型的燃油车，不能算环保车型。
尽管这几年中国一花独秀地大力推进纯电动车的发展，但是也确信氢燃料电池车是节能减排的终极方案。按照工信部2016年10月发布的氢燃料电池车发展规划，到2020年，燃料电池车将会达到5000辆，2025年达到5万辆，2030年达到100万辆。同期建设加氢站分别为100座，350座和1000座。
中国发展氢燃料电池车有个突出优势，这就是中国是世界上钢厂、炼化、煤气化厂分布密度最高的国家，所有大中城市周边均有钢厂、炼化或煤气化厂。炼钢和化工行业会产生大量的副产品氢气，这就是焦炉煤气，它是几种烟煤配制成炼焦用煤，在炼焦炉中经过高温干馏后，在产出焦炭和焦油产品的同时所产生的一种可燃性气体，是炼焦工业的副产品。焦炉气主要由氢气和甲烷构成，分别占56%和27%，并有少量一氧化碳、二氧化碳、 氮气、氧气和其他烃类。根据国家统计局数据2015年我国焦炭产量为44778.2万吨，2016年产量为44911.5万吨，产量较上年同期增加0.3%。
2017年1-8月中国焦炭产量统计显示，2017年8月中国焦炭产量达到3691.3万吨，同比下滑5.3个百分比。2017年1-8月中国焦炭产量为29569.4万吨，累计增长1.3%。我国的焦炉煤气资源总量大约260亿立方米，其中如果一半用于制氢那么将制造75亿立方米左右的氢气。这就使得我国氢气是全球氢气价格最低的地区，中等水平的氢燃料电池车百公里大约消耗1公斤氢气，焦炉煤气提取的氢气成本大约为人民币每公斤30元，远低于汽油的价格。光是在上海钢铁和化工产业产生的氢气副产品，就足以可以支撑40万辆新能源车的行驶，山西的话，足以支撑500万辆氢燃料电池车。
钢铁工业已经形成一套经过多年安全验证的氢气的储存与运输方式，可以低成本改造为加氢站，对氢燃料电池最看好的日本的氢气成本要高出中国数倍，毕竟日本的钢铁基地和产量远不如中国。
2017年10月，长城汽车宣布将在2022年推出自己的氢燃料电池车。长城汽车主管XEV项目的副总裁Tobias Brunner在车用燃料电池技术论坛上进行了名为《GWM视角下的中国FCEV未来》的演讲。在演讲中，Tobias Brunner表示XEV项目将会开发电动车与燃料电池车的共用平台，未来长城的纯电动车与燃料电池车都将出自此平台。目前长城已经建立研发中心，配套的工厂设施也在同步推进。根据长城的规划，期望在2022年北京冬奥会期间能够推出第一款燃料电池车产品。动力方面，TobiasBrunner表示，针对高端车型，电池容量将会在80-90kWh左右，氢燃料存储设备将可以储备5-6kg的液态氢（压力为70MPa）；而对中低端车型，将会使用60-70kWh容量的电池组，氢燃料存储设备的容量将会在3.5-4kg的范围，充气压力会有35MPa和70MPa两个规格。
毫无疑问，长城走在了国内绝大多数厂家的前面。
氢燃料电池所有技术问题都已经不是问题，难点在于加氢站的推广，对于非日系厂家来说，技术问题集中在氢气储气罐材料上。
部分氢化物的储氢性能
上图给出了部分固态储氢材料的储氢容量和工作温度范围。一般而言，无论是采用哪种储氢方式，储氢装置应满足以下基本要求：① 储氢密度大（包括储氢质量密度和储氢体积密度）；② 满足使用要求的吸/放氢压力和温度；③ 良好的动力学特性，能较迅速并可控地吸氢、脱氢，满足使用装置的功率输出特性要求；④ 寿命长，在吸/放氢的反复循环中保持稳定的性能；⑤经济环保，在成本上与现有的能源装置相比具有经济竞争力。同时，在全过程中是环境友好的。
储氢材料发展面临的挑战也十分巨大。氢能要真正走向大规模的应用，储氢材料就必须满足前述应用要求。
具体体现在以下几个方面：
首先，在性能上，目前已发展的储氢材料在性能上还不能完全满足应用系统的要求。由于热力学或动力学、或二者兼有的限制，储氢容量高的材料体系通常不能在适宜于实际应用的工作条件下吸氢和放氢。而能够在适宜条件工作的储氢材料，其储氢密度一般偏低，达不到储能密度的要求，这一点对于车载储氢特别重要。这里应该强调指出的是，不应片面追求储氢材料的高储氢容量，而是应该根据应用的具体要求，综合考虑储氢容量、工作条件、经济性等因素。
轻质高压储氢罐的结构设计
第三代高压氢气瓶采用铝合金做内胆，用碳纤维缠绕内胆以保证强度，第四代高压氢气瓶甚至采用了塑料内胆，以进一步减轻气瓶质量。
其二，从经济性考虑，高容量储氢材料应该具有市场竞争力的价格，但目前开发出的许多高容量储氢材料体系的材料成本高昂或是材料合成的成本高昂，大规模使用显然还不现实。必须发展廉价的材料体系和材料合成方法。
其三，从材料来源看，一旦大规模应用，储氢材料的用量将数以百万吨乃至亿吨计，因此，必须发展资源丰富且易于开采的材料体系。
其四，目前仍有许多储氢材料的制备和再生涉及复杂的化学过程，从环境保护看，应使储氢材料在生产、使用和再生的全周期是环保无污染的，只有这样才是真正符合发展氢能的基本要求。
其五，从储氢材料的工程应用看，储氢材料需装填在箱体中，组装成氢燃料箱，因此，储氢材料的物理状态参数，如传热传质、膨胀以及储氢燃料箱设计，对储氢系统能量密度和工作特性等至关重要。而对于许多新的储氢材料体系，这方面的积累很少。
目前主要的努力方向是金属有机框架
金属有机框架（MOFs）的结构示意图
MOFs材料主要是以含羧基有机阴离子配体为主，或与含氮杂环有机中性配体共同使用，它们大多具有高的孔隙率和良好的化学稳定性，其孔结构易于控制，且比表面积大。基于这样的结构特点，MOFs有广泛的应用前景，如用于气体的吸附与分离、催化剂、磁性材料和光学材料等。另外，MOFs作为一种超低密度多孔材料，在存储甲烷和氢等燃料气方面有很大的潜力。
不过日本人的碳纤维工业是最发达的，日本的碳纤维价格也最低，日本人认为用碳纤维增强塑料就足以达到大规模推广氢燃料电池车的价格。
丰田在2015年5月举行的日本汽车技术协会春季大会（日本汽车技术协会主办）上，就燃料电池车“MIRAI”配备的高压储氢罐的轻量化发表了演讲。 高压储氢罐采用三层结构，内层是密封氢气的树脂衬里，中层是确保耐压强度的碳纤维强化树脂（CFRP）层，表层是保护表面的玻璃纤维强化树脂层。 MIRAI的储氢罐的轻量化瞄准的是中层。中层采用的是对含浸了树脂的碳纤施加张力使之卷起层叠的纤维缠绕(Filament winding)工艺。缠绕方法有强化筒部的环向缠绕、强化边缘的高角度螺旋缠绕和强化底部的低角度螺旋缠绕三种，三种方式均减少了缠绕圈数。环向缠绕通过使高应力区集中在内层来确保强度，减少了缠绕的总圈数。高角度螺旋缠绕通过改变塑料衬里的形状，减少了向筒部缠绕圈数，在筒部辅以环向缠绕。低角度螺旋缠绕通过减小管底的开口部，减小了表面压力，从而降低了用量。通过削减这三种方式的缠绕圈数，使CFRP的用量比原来减少了40％。
高压储氢罐的储存性能用储氢重量除以罐体重量得到的重量效率来衡量，通过将CFRP用量减少40％，使重量效率比原来提高了20％，达到了全球最高水平的5.7wt.％。
正是储氢罐的解决，才让丰田下决心量产氢燃料电池车。