研發歷程
氫燃料汽車 1807年IsaacdeRivas製造了首輛氫內燃車，可惜該設計甚不成功。
1960年代後期，RogerE.Billings製造了燃料電池的原型。
1965年，外國的科學家們就已設計出了能在馬路上行駛的氫能汽車。
1980年，中國成功地造出了第一輛氫能汽車，可乘坐12人，貯存氫材料90公斤。氫能汽車行車路遠，使用的壽命長，最大的優點是不污染環境。
1990年日本武藏工業大學在第八屆世界氫能會議上展出了一部使用液氫儲罐的燃氫轎車。它由NISSAN車改裝，使用一個容積100L，總重60kg的液氫罐，可以100km/h行駛，排放廢氣中無CO2。
2003年11月，澳大利亞、巴西、加拿大、中國、法國、德國、冰島、印度、義大利、日本、挪威、韓國、俄羅斯、英國、美國15個國家和歐盟代表在美國華盛頓共同簽署非約束性的“氫能經濟國際合作夥伴計畫”參考條款。“氫能經濟國際合作夥伴計畫”下設指導委員會和執行及聯絡委員會。美國政府宣布今後5年撥款17億美元支持氫能開發；歐盟也撥專款研究氫能轉換技術和燃料電池，歐洲10個城市已從2003年開始示範運行商業化的燃料電池公共汽車。
中國政府正在研究到2020年的能源戰略，氫能利用被列為重點發展的方向之一。科技部安排了一批氫能轉換技術研發與套用示範項目，科研人員已在一些關鍵技術上取得顯著進展，自主研製的燃料電池轎車、客車已實驗運行2000多公里。莫約翰則對《財經時報》分析說，傳統汽車經過多年發展，已有了非常完善的基礎設施(加油站設定、油品生產等)，而要培養新的基礎設施，需要巨額投資，這對企業充滿風險。
數據顯示，德國計畫到2023年建成400個氫燃料站；美國加州到2017年達到68個；日本計畫到2025年構建1000家氫燃料站；韓國計畫到2025年增加到200個。
技術問題
首先是制氫，製造氫氣最好方法是電解水。這一過程當中，需要耗電。而且，電解水系統的能效轉化效率只有80%，稱不上高效。其次，建造一個加氫站成本約需2600萬元，是一座加油站的4倍，因為需要處理液態氫的儲存問題。再者，即便有補貼，氫燃料電池車售價並不低，與純電動車相當，甚至略貴一些。最後，氫氣有爆炸性，有一定危險性，電則安全許多，每個房子都有電。
氫是可以取代石油的燃料，其燃燒產物是水和少量氮氧化合物，對空氣污染很少。氫氣可以從電解水、煤的氣化中大量製取，而且不需要對汽車發動機進行大的改裝，因此氫能汽車具有廣闊的套用前景。
推廣氫能汽車需要解決三個技術問題：大量製取廉價氫氣的方法，傳統的電解方法價格昂貴，且耗費其他資源，無法推廣；解決氫氣的安全儲運問題；解決汽車所需的高性能、廉價的氫供給系統。
常見的供給系統有三種，氣管定時噴射式、低壓缸內噴射式和高壓缸內噴射式。隨著儲氫材料的研究進展，可以為氫能汽車開闢全新的途徑。而最近，科學家們研製的高效率氫燃料電池，更減小了氫氣損失和熱量散失。
動力原理
氫燃料電池車的工作原理是：將氫氣送到燃料電池的陽極板（負極），經過催化劑（鉑）的作用，氫原子中的一個電子被分離出來，失去電子的氫離子（質子）穿過質子交換膜，到達燃料電池陰極板（正極），而電子是不能通過質子交換膜的，這個電子，只能經外部電路，到達燃料電池陰極板，從而在外電路中產生電流。電子到達陰極板後，與氧原子和氫離子重新結合為水。
由於供應給陰極板的氧，可以從空氣中獲得，因此只要不斷地給陽極板供應氫，給陰極板供應空氣，並及時把水（蒸氣）帶走，就可以不斷地提供電能。燃料電池發出的電，經逆變器、控制器等裝置，給電動機供電，再經傳動系統、驅動橋等帶動車輪轉動，就可使車輛在路上行駛。
與傳統汽車相比，燃料電池車能量轉化效率高達60~80%，為內燃機的2～3倍。燃料電池的燃料是氫和氧，生成物是清潔的水，它本身工作不產生一氧化碳和二氧化碳，也沒有硫和微粒排出。因此，氫燃料電池汽車是真正意義上的零排放、零污染的車，氫燃料是完美的汽車能源。
儲氫方法
傳統儲氫方法有兩種，一種方法是利用高壓鋼瓶（氫氣瓶）來儲存氫氣，但鋼瓶儲存氫氣的容積小，而且還有爆炸的危險；另一種方法是儲存液態氫，但液體儲存箱非常龐大，需要極好的絕熱裝置來隔熱。近年來，一種新型簡便的儲氫方法應運而生，即利用儲氫合金（金屬氫化物）來儲存氫氣。研究證明，在一定的溫度和壓力條件下，一些金屬能夠大量“吸收”氫氣，反應生成金屬氫化物，同時放出熱量。其後，將這些金屬氫化物加熱，它們又會分解，將儲存在其中的氫釋放出來。這些會“吸收”氫氣的金屬，稱為儲氫合金。其儲氫能力很強。單位體積儲氫的密度，是相同溫度、壓力條件下氣態氫的1000倍，也即相當於儲存了1000個大氣壓的高壓氫氣。儲氫合金都是固體，需要用氫時通過加熱或減壓使儲存於其中的氫釋放出來，因此是一種極其簡便易行的理想儲氫方法。目前研究發展中的儲氫合金，主要有鈦系儲氫合金、鋯系儲氫合金、鐵系儲氫合金及稀土系儲氫合金。
儲氫合金還有將儲氫過程中的化學能轉換成機械能或熱能的能量轉換功能。儲氫合金在吸氫時放熱，在放氫時吸熱，利用這种放熱－吸熱循環，可進行熱的儲存和傳輸，製造製冷或採暖設備。此外它還可以用於提純和回收氫氣，它可將氫氣提純到很高的純度。例如，採用儲氫合金，可以以很低的成本獲得純度高於99.9999％的超純氫。儲氫合金的飛速發展，給氫氣的利用開闢了一條廣闊的道路。中國已研製成功了一種氫能汽車，它使用儲氫材料90千克，可行駛40千米，時速超過50千米。今後，不但汽車會採用燃料電池，飛機、艦艇、宇宙飛船等運載工具也將使用燃料電池，作為其主要或輔助能源。另外由於大量使用的鎳鎘電池（Ni－Cd）中的鎘有毒，使廢電池處理複雜，環境受到污染。鎳氫電池與鎳鎘電池相比，具有容量大、安全無毒和使用壽命長等優點。發展用儲氫合金製造的鎳氫電池（Ni－MH），也是未來儲氫材料套用的另一個重要領域。
電池種類
現在可以使用的主要有這樣幾種：
1、熔融碳酸鹽燃料電池（MCFC）
氫燃料汽車 1980年研製成功，在650攝氏度下工作，把熔融碳酸鹽作為電解質，把送到正極的二氧化碳作為離子載體。不需要催化劑，而且可以使用天然氣等其他氣體燃料。但是啟動時間較長。
2、固體氧化物燃料電池（SOFC）
1980年研製成功，電解質為含有氧化鋯等成分的固體陶瓷材料。工作在800~1000攝氏度的高溫，離子可以通過陶瓷材料。不需要鉑等催化劑。也可以使用其他氣體燃料，啟動時間也較長。
3、磷酸燃料電池（PAFC）
1967年研製成功，工作溫度接近200度，需要催化劑，電解質為磷酸水溶液，在飯店和醫院使用較多。
4、固體高分子燃料電池（PEFC）
目前投入研究力量最大的電池，電解質為高分子樹脂薄膜，可以實現小型化。工作溫度在100度以下，但是需要催化劑。也可以使用甲醇。啟動時間也最短。
發展障礙
氫燃料汽車 1960年代後期，RogerE.Billings製造了燃料電池的原型。在燃料電池氫汽車的發展主要有三個障礙。
首先，氫的密度很低，就算燃料以液態形式儲存在低溫瓶或壓縮氣體瓶，在那些空間能夠儲存的能量十分有限，而氫汽車比起其他汽車就十分受限。有些研究已經用特別結晶體來儲存氫在較高密度的環境中，而且更安全。另外一種方法是不儲存氫分子，而使用氫重組器來從傳統燃料如甲烷、汽油和乙醇，提取氫。很多環保分子對此想法不感興趣，因為它依賴了化石燃料。可是，這是有效的重組程式。使用重組過的汽油或乙醇來推動燃料電池，仍比使用內燃引擎來得有效。
其次，製造在氫汽車提供電力可靠燃料電池，耗資頗高。科學家努力研究令燃料電池的成本儘量便宜，同時又有足夠硬度以抵受撞擊和震動這些汽車的基本問題。燃料電池的設計大都脆弱，故不能在那些情況下保存。加上很多設計都需要稀有物如鉑作為加速劑，令工作更順暢，而加速劑可能污染氫的純淨度，不利氫的提供。
第三個問題是氫可作為能量的攜帶者而非能源。它必須從化石燃料或其他能源提取，因此引起能量的流失（因為從其他能源到氫又回到能量的轉換並非百分百有效）。因為任何能源都有缺點，轉換到氫會引起關於如何產生這種能源的政治決定。
最近有方法成功直接從太陽和水，透過金屬的催化劑，產生了氫。這或能使從太陽能轉成氫有一個便宜、直接、清潔的途徑。
燃料代價
氫燃料汽車 1、一般情況下，我們要獲得氫，都會從水裡分解出來，這就需要用到電，需要將交流電轉化成直流電，這過程將使得氫分子中的能連損失2%-3%。
2、接下來我們開始電解水，在此過程中能效只能達到70%，其餘30%的能量被消耗掉。
3、經過上述兩個過程，我們獲得了氫氣，但是由於是氣體，因此其體積非常大，這個就需要我們用10000磅/平方英寸的大氣壓強對氫氣進行壓縮處理，這個過程又將耗能15%，即便是經過了這一系列處理，同等質量的氫燃料所包含的能量值也只有普通汽油燃料的20%所有，並且要貯存這些氫燃料需要很大的存儲設備。此外，為了保持氫燃料電池的穩定，我們還要將溫度控制在零下253度，這一過程再次耗能30%-40%。
4、在運輸過程中，由於我們很難保持零下253度的恆溫，因此我們還將損失10%的能量。
5、而在氫燃料被注入汽車前，我們又損失了大約50%的能量。
6、最終我們還將損失10%的能量，因為氫能汽車的能效只有90%。
點火方式
低壓噴射火花點火
低壓噴射氫發動機適合採用火花點火方式。若通過增加充量並控制早燃，則可得到較大的輸出功率。當過量空氣係數a
