氢燃料电池是将氢气和氧气的化学能直接转换成电能的发电装置，通过发电装置供电给驱动电机，驱动车辆行驶。用液态氢和氧气作为原料，其原理可以看做是电解水的逆反应，把氢和氧分别供给阳极和阴极，氢通过阳极向外扩散和电解质发生反应后，放出电子通过外部的负载到达阴极，实现发电功能。氢燃料电池汽车以液态氢和氧气反应仅排放水，被定义为零排放的新能源汽车。
优点：无污染、电池能量转化率高。
缺点：当前储氢安全设施不完善、不易运输和存储、技术门槛高和成本都较高。
日本是研究氢燃料电池历史最久的国家之一，早在上世纪九十年代就开展相关研究，但时至今日，氢燃料电池都因成本太过高昂，依旧是雷声大雨点小，并没有被广泛应用。代表车系：长安深蓝SL03、丰田Mirai等。
