「氢燃料增程式电动汽车」是所谓的氢能源汽车的本质，车辆的运行模式为使用氢燃料电池堆发电（消耗氢和氧），给电机供电，或同步给动力电池组充电；其本质是电动汽车加上“增程器”，燃料电池堆就是增程器，它与普通增程式汽车所使用的内燃机功能相同。
那么为什么一定要用氢燃料来发电，不能直接以燃烧氢能的方式驱动汽车呢？
其实并不是不可以，直接燃烧氢能的内燃机是有的，一汽红旗就研发出了这种发动机，似乎康明斯也有氢燃料内燃机的技术；可是这种内燃机只是试制，算是一种技术储备，何时能应用或是否会应用还是不确定因素。个人认为氢燃料内燃机不会应用，因为“制氢成本”和“运输氢能”才是氢燃料汽车普及的核心障碍。
“氢-H2”是不能自然获取的，制氢的基础一直以来都是以消耗常规燃料为基础，比如以煤炭、石油和天然气来制氢；而除了煤炭不再用于汽车的能源以外，石油和天然气都是可以直接作为汽车燃料使用的。
假设要通过这种燃料来制氢，制氢的过程中就存在较大的损耗，用氢能在内燃机里燃烧从而转化机械能，损耗又会达到70%左右；结果就是在源头以消耗大量常规能源为带来来制氢，实现用车终端的零排放，算下来其实产生了更多的排放，用这种方式制氢并不清洁。
除此以外的制氢方式只有“电解水制氢”，H2O被戏称为“一氧化二氢”，由两个氢原子和一个氧原子组成；“一氧化二氢”就是水，所以才有“一氧化二氢补水液”的梗，水其实是燃烧的产物，燃烧一公斤的汽油可以产生超270克的水，燃烧的本质是化学反应。所以水需要很大的能量才能将这个产物里的氢原子和氧原子分开，从而得到氢气和氧气，电解水可以制氢，但是用电解水制氢非常耗电。
制备一公斤的氢所需要的电能大约为60kwh左右，一公斤的氢在汽车上转化出的电能大约为20kwh，仅够车辆行驶大约100公里；如果直接用燃烧氢的方式驱动车辆，内燃机的损耗会达到70%上下，而电动机的损耗可以达到百分之八九十，试想用等量的能量来换算的结果是行驶100公里左右，如果直接燃烧氢的还能行驶多少公里？
由于制氢的各种方式都有很高的成本，用氢能发电的损耗加上电机的损耗能最大化降低损耗，而已直接燃烧氢的方式的损耗会更高，用车成本也会难以控制；以目前氢能的价格作为参考，普通动力标准的氢燃料汽车用起来也会达到2.0T燃油车的标准哦。
而且氢能的运输有很严格的要求，运输的成本也会非常高；在幅员辽阔的中国，除非到处都是制氢站，否则有些区域的氢能价格必然会很离谱，使用成本会非常夸张。所以不论是氢燃料增程式电动汽车还是燃烧氢的内燃机车，使用成本高都会是其难以普及的最大障碍。
最后需要讲的是氢燃料的安全性能，氢燃料汽车也需要高压储氢罐，需要装上五六公斤的压缩氢气；如果车辆在碰撞中导致储氢罐破裂泄露，并且遇到明火的话，结果必然会是爆燃，爆炸当量不低于普通的坦克炮弹……所以氢燃料汽车的普及难点不只是使用成本和制氢的方式和成本。
