Um veículo com célula de combustível funciona com eletricidade, mas não precisa de ser ligado à tomada. Armazena hidrogénio num tanque e combina-o com o oxigénio do ar numa pilha de células de combustível. A reação química produz eletricidade para acionar o motor, e a única emissão é vapor de água. É um carro elétrico com uma fonte de energia diferente.

A pilha de células de combustível é o coração do veículo. Contém centenas de células individuais, cada uma com um ânodo e um cátodo separados por uma membrana. O hidrogénio entra no ânodo, onde um catalisador o divide em protões e eletrões. Os protões atravessam a membrana e os eletrões percorrem um circuito externo, criando corrente elétrica. No cátodo, o oxigénio, os protões e os eletrões combinam-se para formar água.

Os veículos movidos a células de combustível reabastecem em três a cinco minutos, de forma semelhante aos veículos a gasolina. A autonomia é comparável à dos automóveis convencionais, cerca de 480 a 640 quilómetros. O Toyota Mirai e o Honda Clarity são os modelos mais comuns. Mas os postos de abastecimento de hidrogénio são raros. A Califórnia tem cerca de 50, e a maioria dos outros estados não tem nenhum. Produzir hidrogénio de forma limpa também é um desafio. A maior parte do hidrogénio é atualmente produzido a partir de gás natural, o que liberta dióxido de carbono.

As células de combustível fazem sentido para camiões pesados, autocarros e navios, onde as baterias seriam demasiado pesadas e o carregamento demasiado lento. Para os automóveis de passageiros, os veículos elétricos a bateria têm vantagem, mas as células de combustível continuam a ser uma opção.