燃料動力電池具有以下特點：能量轉(zhuǎn)化效率高；它直接將燃料的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，中間不經(jīng)過燃燒過程，因而不受卡諾循環(huán)的限制。燃料動力電池系統(tǒng)的燃料電能轉(zhuǎn)換效率在45%～60%，而火力發(fā)電和核電的效率大約在30%～40%。安裝地點靈活；燃料動力電池電站占地面積小，建設(shè)周期短，電站功率可根據(jù)要由電池堆組裝，十分方便。燃料動力電池?zé)o論作為集中電站還是分布式電站，或是作為小區(qū)、廠、大型建筑的獨立電站都非常合適。負(fù)荷響應(yīng)快，運行質(zhì)量高；燃料動力電池在數(shù)秒鐘內(nèi)就可以從最低功率變換到額定功率。

由于燃料動力電池能將燃料的化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能，因此，它沒有像通常的火力發(fā)電機(jī)那樣通過鍋爐、汽輪機(jī)、發(fā)電機(jī)的能量形態(tài)變化，可以防止中間的轉(zhuǎn)換的損失，達(dá)到很高的發(fā)電效率。同時還有以下一些特點：

不管是滿負(fù)荷還是部分負(fù)荷均能保持高發(fā)電效率；

不管裝置規(guī)模大小均能保持高發(fā)電效率；

具有很強(qiáng)的過負(fù)載能力；

通過與燃料供給裝置組合的可以適用的燃料廣泛；

發(fā)電出力由電池堆的出力和組數(shù)決定，機(jī)組的容量的自由度大；

電池本體的負(fù)荷響應(yīng)性好，用于電網(wǎng)調(diào)峰優(yōu)于其他發(fā)電方式；

用天然氣和煤氣等為燃料時，NOX及SOX等排出量少，環(huán)境相容性優(yōu)。

如此由燃料動力電池構(gòu)成的發(fā)電系統(tǒng)對電力工業(yè)具有極大的吸引力。

燃料動力電池的優(yōu)勢，科技手段中，尚沒有一項能源生成技術(shù)能如燃料動力電池相同將諸多優(yōu)點集合于一身。

能源安全性。自1970年代的石油危機(jī)后，各大工業(yè)國對石油的依賴仍有增無減，而且重要靠石油輸出國的供應(yīng)。美國載客車輛每日可消耗約600萬桶油，占油料進(jìn)口量之85%。若有20%的車輛采用燃料動力電池來驅(qū)動，每日便可省下120萬桶油。

特種安全性。燃料動力電池發(fā)電設(shè)備具有散布性的特質(zhì)，它可讓地區(qū)擺脫中央發(fā)電站式的電力輸配架構(gòu)。長距離、高電壓的輸電網(wǎng)絡(luò)易成為特種行動的攻擊目標(biāo)。燃料動力電池設(shè)備可采集中也可采分散性配置，進(jìn)而降低了敵人欲癱瘓國家供電系統(tǒng)的風(fēng)險。

高可靠度供電。燃料動力電池可架構(gòu)于輸配電網(wǎng)絡(luò)之上作為備援電力，也可獨立于電力網(wǎng)之外。在特殊的場合下，模塊化的設(shè)置(串聯(lián)安裝幾個完全相同的電池組系統(tǒng)以達(dá)到所需的電力)可供應(yīng)極高的穩(wěn)定性。

燃料多樣性?，F(xiàn)代種類繁多的電池中，雖然仍以氫氣為重要燃料，但配備「燃料轉(zhuǎn)化器(或譯重組器，fuelreformer)」的電池系統(tǒng)可以從碳?xì)浠衔锘虼碱惾剂现休腿〕鰵湓貋砝?。此外如垃圾掩埋場、廢水處理場中厭氧微生物分解出現(xiàn)的沼氣也是燃料的一大來源。利用自然界的太陽能及風(fēng)力等可再生能源供應(yīng)的電力，可用來將水電解出現(xiàn)氫氣，再供給至燃料動力電池，如此亦可將「水」看成是未經(jīng)轉(zhuǎn)化的燃料，實現(xiàn)完全零排放的能源系統(tǒng)。只要不停地供給燃料給電池，它就可不斷地出現(xiàn)電力。

高效能。由于燃料動力電池的原理系經(jīng)由化學(xué)能直接轉(zhuǎn)換為電能，而非出現(xiàn)大量廢氣與廢熱的燃燒用途，現(xiàn)今利用碳?xì)淙剂系陌l(fā)電系統(tǒng)電能的轉(zhuǎn)換效率可達(dá)40~50%；直接使用氫氣的系統(tǒng)效率更可超過50%；發(fā)電設(shè)施若與燃?xì)鉁u輪機(jī)并用，則整體效率可超過60%；若再將電池排放的廢熱加以回收利用，則燃料能量的利用率可超過85%。用于車輛的燃料動力電池其能量轉(zhuǎn)換率約為傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)的3倍以上，內(nèi)燃引擎的熱效率約在10~20%之譜。

環(huán)境親和性。科學(xué)家們已認(rèn)定空氣污染是造成心血管疾病、氣喘及癌癥的元兇之一。最近的健康研究顯示，市區(qū)污染性的空氣對健康的威脅如同吸入二手煙。燃料動力電池運用能源的方式大幅優(yōu)于燃油動力機(jī)排放大量危害性廢氣的方法，其排放物大部份是水份。某些燃料動力電池雖亦排放二氧化碳，但其含量遠(yuǎn)低于汽油之排放量(約其1/6)。

燃料動力電池發(fā)電設(shè)備出現(xiàn)1000仟瓦-小時的電能，排放之污染性氣體少于1盎斯；而傳統(tǒng)燃油發(fā)電機(jī)則會出現(xiàn)25磅重的污染物。因此，燃料動力電池不僅可改善空氣污染的情況，甚可能許給人類未來一片潔凈的天空。

可彈性設(shè)置/用途廣。燃料動力電池的迷人之處在于其多樣風(fēng)貌。除了前述的集中分散兩相宜的特點外，它還具有縮放性。利用黃光微影技術(shù)可制作微型化的燃料動力電池；利用模塊式堆棧配置可將供電量放大至所欲的輸出功率。單一發(fā)電元所出現(xiàn)的電壓約為0.7伏特，剛好能點亮一只燈。將發(fā)電元予以串接，便構(gòu)成燃料動力電池組，其電壓則新增為0.7伏特乘以串聯(lián)的發(fā)電元個數(shù)。

燃料動力電池的劣勢重要是價格和技術(shù)上存在一些瓶頸，摘列如下：

燃料動力電池造價偏高：車用PEMFC之成本中質(zhì)子交換隔膜(USD300/m2)約占成本之35%;鉑觸媒約占40%，二者均為貴重材料。

反應(yīng)/啟動性能：燃料動力電池的啟動速度尚不及內(nèi)燃機(jī)引擎。反應(yīng)性可藉新增電極活性、提高操作溫度及反應(yīng)控制參數(shù)來達(dá)到，但提高穩(wěn)定性則必須防止副反應(yīng)的發(fā)生。反應(yīng)性與穩(wěn)定性常是魚與熊掌不可兼得。

碳?xì)淙剂蠠o法直接利用：除甲醇外，其它的碳?xì)浠衔锶剂暇杞?jīng)過轉(zhuǎn)化器、一氧化碳氧化器處理出現(xiàn)純氫氣后，方可供現(xiàn)今的燃料動力電池利用。這些設(shè)備亦新增燃料動力電池系統(tǒng)之投資額。

氫氣儲存技術(shù)：FCV的氫燃料是以壓縮氫氣為主，車體的載運量因而受限，每次充填量僅約2.5~3.5公斤，尚不足以滿足現(xiàn)今汽車單程可跑480~650公里的續(xù)航力。以-253℃保持氫的液態(tài)氫系統(tǒng)雖已測試成功，但卻有重大的缺陷：約有1/3的電能必須用來維持槽體的低溫，使氫維持于液態(tài)，且從隙縫蒸發(fā)而流失的氫氣約為總存量的5%。