氫燃料電池工作原理決定了其是理想的汽車動力來源。氫燃料電池與蓄電池電極反應物質貯存于電池內部不同，與內燃機相似，是將源源不斷輸入的燃料中的化學能轉換為電能。電池的負極供給燃料（氫氣），正極供給氧化劑（氧氣、空氣），氫在負極上的催化劑的作用下失去電子，成為氫離子，進入電解液中，而電子則沿外部電路移向正極，在正極催化劑作用下與氧氣結合生成水。
從電池構造來看，PEMFC 單體電池（又稱電堆單元）類似一個由膜電極裝置、雙極板、密封墊片組成的三明治結構。膜電極 MEA 是最重要、最昂貴的部件，由質子交換膜、涂覆的鉑基催化劑以及導電多孔透氣擴散層（多采用碳纖維紙或碳纖維布）組成，形成燃料電池的陽極和陰極。由于氫原子需要在水分子的作用下，才能在陽極失去電子。使用傳統均質質子交換膜的膜電極需要加裝一個加濕器，濕潤輸入的氫氣；使用部分復合型質子交換膜的膜電極在膜的表面含有無機吸濕材料，制成了自增濕膜，不需要額外加裝加濕器。雙極板是燃料電池的重要部件，其功能是提供氣體流道，防止電池氣室中的氫氣與氧氣串通，并在串聯的陰陽兩極之間建立電流通路。
雖然中央大力推廣，但在 2013-2014 年間，公共用車、私人購車領域的推廣效果并不好，且有產業基礎的地區其保護主義未完全消散，其余地方積極性不高，消費者對新能源汽車的認可尚未建立。此階段的地方保護主義在公共用車領域體現在采購傾斜（比前期程度輕），在私人購車領域體現在部分省市單獨出臺新能源車補貼目錄。為在私人購車領域推廣新能源汽車，中央推出了補貼目錄，只有購買該目錄的新能源汽車才能獲得中央補貼。部分地區（如北京、上海）在中央的目錄之外，單獨推出了省級、市級的新能源補貼目錄，與中央的名單有出入，一般會優先通過本地車企的車型。以上海為例，14 年起，上海經信委陸續出臺上海市新能源補貼目錄，其中本地品牌車型上海通用賽歐 SPRINGO電動車、上汽榮威 E50最先獲批。大部分地方積極性不高。中央政策出臺一年后的 2014 年 9 月，工信部出具《示范城市（群）新能源汽車推廣情況表》，顯示：在 39 個示范城市（群）中，僅合肥市、浙江省、上海分列完成進度的前三甲，分別完成 70%、52%、40%，其余城市完成度較低，且有 5 個城市完成度為 0%；截止到 2014 年 12 月，6 個城市（群）未出臺配套政策。
