在车辆动力性能方面，主要受限于燃料电池功率输出水平和整车集成及轻量化技术水平，我国燃料电池汽车整车加速性能明显低于世界主流燃料电池汽车加速性能。
在车辆续驶里程方面，到目前为止，我国基本掌握了350MPa高压储氢和加注系统关键技术，实现高压氢气瓶等部件国产化开发，但某些关键阀门、传感器还依赖进口，700MPa氢气存储关键技术和关键部件仍然处在研发阶段，其直接制约了我国燃料电池汽车续驶里程提高。
在整车燃油经济性水平、车外噪声水平上。我国燃料电池汽车与国外同类型汽车处于同一水平甚至领先地位(参考2006年法国必比登挑战赛结果，燃油经济性等效为传统内燃机汽油消耗：3-3.5L/100公里，车外加速噪声维持在70dB左右)。
注： 1-中国城市循环工况;2-NEDC工况;3-EPA工况。
(二)燃料电池发动机技术
在燃料电池发动集成度方面，我国轿车用燃料电池发动机输出功率等级、功率密度等性能参数明显低于国外同类型燃料电池汽车用燃料电池技术性能(国外燃料电池电堆质量功率密度已超过1600W/kg，体积功率密度已超过2700W/L;而国内燃料电池电堆质量功率密度维持在700W/kg左右，体积功率密度维持在1000W/L左右)。
在燃料电池发动机环境适应性尤其是低温冷启动性能方面，国外燃料电池汽车已经实现甚至环境中冷启动，并在北欧瑞典地区开展冬季寒冷工况下实车道路实验。相比国外，我国燃料电池汽车冷启动性能基本上还处在水平，燃料电池电堆也仅在实验室中实现环境中启动。
在燃料电池发动机可靠性、寿命方面，国外燃料电池电堆2010年寿命水平比2003年提高两倍，其中燃料电池质子交换膜已经超过7300h(采用美国3M公司的MEA)，电堆实验室寿命提高到5000h以上，安全性和可靠性水平基本达到了传统内燃机汽车同等水平。在整车可靠性和寿命方面，其性能已经基本满足整车产品需求。戴姆勒奔驰汽车开发的F-Cell系列样车已经进行了总共超过450万公里的路试。美国UTC公司通过改进燃料电池系统控制策略，规避或减缓由起停、动态加载、低载怠速、零下储存与启动等过程导致的燃料电池寿命衰减，其与AC Transit运输公司合作在加州奥克兰市开展燃料电池汽车示范运行，截至2010年6月底，其120kW的燃料电池系统(PureMotion Model 120)在没有更换任何部件情况下运行了7000h，远远超过了美国能源部制定的2015年5000h寿命目标。相比国外，我国燃料电池汽车虽然经受住了北京奥运会、美国加州示范运行和上海世博会等大型国际活动的高温、高强度示范运行考验，但燃料电池电堆及关键部件寿命仍然无法满足整车产品寿命要求，低压燃料电池单堆动态循环工况试验运行时间仅突破1500h，预测寿命亦仅2000h。
