Ưu điểm

Trong các ưu điểm của tế bào nhiên liệu so với các hệ thống chuyển đổi cạnh tranh khác phải kể đến độ hiệu quả cao không phụ thuộc vào độ lớn của hệ thống. Chúng cung cấp năng suất năng lượng điện tăng từ 40% đến 70% điện, ngoài ra có thể hơn 85% khi tận dụng cả điện và nhiệt.

Ngoài ra việc vận hành tế bào nhiên liệu không phát sinh tiếng ồn và sản phẩm của phản ứng chỉ là nước và dioxit cácbon (nếu sử dụng các nhiên liệu hóa thạch). Tế bào nhiên liệu giảm sự phụ thuộc vào dầu mỏ, giảm lượng dioxit cácbon, một trong các khí gây ra hiệu ứng nhà kính, các oxit của lưu huỳnh và nitơ là các khí gây ô nhiễm môi trường đang là vấn đề lớn cho xã hội.

Các tế bào nhiên liệu không cần động cơ quay hay các bộ phận cơ học chuyển động, do đó tăng tuổi thọ và độ tin cậy.

Nhiệt dộ vận hành khác nhau của tế bào nhiên liệu cho phép dùng cùng với turbine hay những áp dụng hơi nước nóng.

Nhược điểm

Giá thành sản xuất pin nhiên liệu quá cao để sản xuất đại trà do pin có các bộ phận sử dụng công nghệ chế tạo và vật liệu đắt tiền như chất xúc tác (bạch kim), màng trao đổi, điện cực.

Pin nhiên liệu có thể tích cồng kềnh, nhất là khi người ta muốn nhập vào bên trong xe cộ.

Các pin nhiên liệu cần có tuổi thọ tối thiểu 40.000h trong các ứng dụng trong các công trình về trạm phát điện. Đây là một ngưỡng không dễ gì vượt qua với công nghệ hiện hành.

Chất đốt hydro khó bảo quản và vận chuyển.

Vấn đề môi trường

Để thật sự thân thiện với môi trường và khí hậu, một mặt các tế bào nhiên liệu chỉ được phép thải ra các khí nhà kính và các chất có hại khác càng ít càng tốt, mặt khác quá trình khai thác chất đốt cũng không được phép thải ra các chất khí đó. Vấn đề chính là ở chỗ này vì khí hiđrô không có trong tự nhiên mà phải dùng năng lượng để sản xuất ra.

Nước hoặc các hợp chất hydrocacbon như khí tự nhiên, dầu mỏ hoặc mêthanol được xem là nguồn để sản xuất khí hiđrô. Việc tách nước qua điện phân về nguyên tắc là phù hợp với môi trường sinh thái nếu như năng lượng cần dùng cũng được sản xuất từ các nguồn năng lượng tái sinh như nước, Mặt Trời hoặc gió chứ không phải từ các phương pháp sản xuất điện thông thường.

Trong nhiều loại tế bào năng lượng ngày nay thật ra không phải khí hiđrô tinh khiết được dùng làm khí đốt mà lại là một chất đốt hóa thạch như khí tự nhiên, xăng hay methanol. Các loại tế bào nhiên liệu này được sử dụng nhiều nhất là trong công nghiệp ô tô để tạo điều kiện thuận lợi hơn cho việc chuyển đổi từ các động cơ thông thường sang các loại động cơ thay thế khác. Trong các kiểu động cơ hỗn hợp này khí tự nhiên được chuyển hóa bằng nhiệt lượng thành oxit cacbon và hiđrô. Hiđrô được dùng trong tế bào nhiên liệu làm chất đốt và được tiêu thụ hoàn toàn nhưng khí oxit cacbon vẫn còn lại, phản ứng với nước tạo thành đioxit cacbon, một khí nhà kính tác hại đến khí hậu.

Theo một nghiên cứu của Hội vì môi trường và bảo vệ tự nhiên Đức (Bund für Umwelt und Naturschutz Deutschland – BUND) các ô tô dùng tế bào nhiên liệu tuy thải khí ra tại chỗ rất ít hơn so với các động cơ thông dụng nhưng việc sản xuất ra hiđrô từ những nguồn năng lượng hóa thạch lại tạo ra các khí thải nên nếu tổng cộng lại, lượng các khí tạo ra hiệu ứng nhà kính được thải ra tăng lên rất nhiều. Việc thải khí chỉ di chuyển từ ô tô về nơi sản xuất ra hiđrô.

Thay vì hiđrô, nếu sử dụng các nguồn năng lượng hóa thạch khác như methanol thì tác động đến khí hậu vẫn như các động cơ Otto. Nhưng ít ra thì các hợp chất của lưu huỳnh và các chất độc hại đến sức khỏe thải ra từ ô tô tế bào nhiên liệu giảm đi rất nhiều.

Tóm lại bản nghiên cứu này cho rằng xe tế bào nhiên liệu thật sự là một lựa chọn cho tương lai nhưng chỉ khi hiđrô được sản xuất tái sinh ở khối lượng lớn đủ dùng và có thể tích trữ được. Mặc dù vậy, theo quan điểm của các chuyên gia, xe tế bào nhiên liệu vận hành bằng các chất đốt hóa thạch vẫn có ý nghĩa: Chúng giúp công nghệ này được phổ biến, phát triển và chấp nhận tốt hơn và như thế về lâu dài dọn đường cho các xe thật sự không phát sinh ra khí thải.

Khí tự nhiên được xem là chất đốt thích hợp nhất cho các thiết bị sử dụng tế bào nhiên liệu trong các nhà máy phát điện và cho các thiết bị nhỏ hơn dùng cho nhà ở. Kết quả bản nghiên cứu so sánh của BUND cho thấy ở đây khí hiđrô sản xuất tái sinh vẫn là phương cách phù hợp với sinh thái nhất, nhưng mặc dù vậy các thiết bị tế bào nhiên liệu vận hành bằng khí tự nhiên thải ra lượng oxit nitơ ít đi gấp ba lần và thải ra các hợp chất của lưu huỳnh cũng ít đi nhiều.

Nếu sử dụng trong các nhà máy phát điện các chuyên gia dự tính việc phát thải các khí nhà kính có thể giảm đến khoảng 4% cho đến năm 2010. Thêm nữa, việc sản xuất điện và nhiệt để sưởi ấm được phân tản tiếp tục, các thiết bị nhỏ dùng cho nhà ở được thực hiện dễ dàng hơn và có hiệu quả nhiều hơn so với các công nghệ thông thường rất nhiều. Tổng kết lại các chuyên gia cũng khẳng định ở phần này là công nghệ tế bào nhiên liệu vẫn thân thiện với môi trường hơn các phương pháp sản xuất điện thông dụng rất nhiều.