Hiện tại, một số hãng trên thế giới vẫn đang phát triển, sản xuất các mẫu ô tô điện sử dụng pin nhiên liệu hydro (Fuel-cell Electric Vehicle - FCEV). Trong đó phải kể đến Toyota Mirai, Honda Clarity FCV hay Hyundai Nexo. Loại xe này có nguyên lý vận hành như xe điện chạy pin, tuy nhiên năng lượng điện được sinh ra từ phản ứng giữa hydro ở bình chứa trên xe và oxy từ không khí.
So với loại xe dùng pin sạc (Battery-powered Electric Vehicle - BEV), xe FCEV có thời gian nạp đầy nhiên liệu nhanh hơn gấp nhiều lần khi hydro có thể được bơm vào bình chứa nhanh tương tự việc đổ xăng dầu, đồng thời cho cự ly vận hành xa hơn đáng kể. Tuy nhiên, một trong những hạn chế hiện tại của xe nhiên liệu hydro là giá thành cao hơn nhiều xe điện chạy pin.
Loại xe mới được phát triển có khả năng chạy 2.000 km mỗi lần sạc đầy.
Vấn đề này có thể được cải thiện trong thời gian tới khi mới đây hãng Volkswagen hợp tác với Kraftwerk Tubes, công ty chuyên cung cấp pin nhiên liệu có trụ sở tại Đức, để tạo ra loại pin nhiên liệu hydro mới chi phí sản xuất thấp hơn. Đồng thời, loại pin nhiên liệu mới giúp xe có thể đạt cự ly vận hành mỗi lần nạp đầy lên tới 2.000 km, vượt trội so với xe điện chạy pin hiện nay mới chỉ đạt mức khoảng 800 km trên một vài mẫu ô tô.
Bộ pin nhiên liệu của xe hydro được tạo thành từ nhiều tổ hợp, trong mỗi tổ hợp sẽ có màng điện phân polymer chứa platinum - loạt vật liệu đắt đỏ. Công nghệ mới của Volkswagen sử dụng màng làm từ ceramic với giá thành rẻ hơn. Bên cạnh đó, màng ceramic không cần phải làm ẩm để có thể hoạt động, nhờ vậy giúp loại bỏ tình trạng bị đóng băng trong thời tiết lạnh, hoặc sinh nấm mốc khi chạy ở các vùng có độ ẩm cao.
Ngoài ra, màng ceramic cũng sinh nhiệt khi hoạt động và có thể dùng để sưởi ấm cabin xe thay thế cho máy sưởi kiểu truyền thống. Kraftwerk Tubes cho biết công ty đặt mục tiêu đưa công nghệ mới này lên các xe sản xuất thương mại sớm nhất vào năm 2026. Song cũng cần lưu ý ngoài nhược điểm giá cao, nguồn cung nhiên liệu hydro hiện vẫn rất hạn chế trên thế giới, ngoại trừ khu vực nam California (Mỹ) và Nhật Bản. Bản thân chi phí cho quá trình tạo ra nhiên liệu hydro cũng không hề nhỏ.
