燃料電池技術雖然環保而且效率高，但仍面對多項關鍵挑戰。首先，製氫依賴水電解或化石燃料重整；前者耗能高，目前主要仍依賴燃煤發電，後者則會產生碳排放，與綠色能源目標相矛盾。其次，燃料電池催化劑需要使用稀有的鉑金屬，令成本高企，而大規模生產亦可能加劇資源短缺。安全方面，雖然氫氣易燃易爆的特性可透過快速擴散降低風險，但儲氫罐在極端情況下的潛在風險仍須嚴格控制。此外，綠氫（以可再生能源電解生產）的生產成本明顯高於傳統方法；再加上加氫站基建不足（全國加氫站數量仍屈指可數），限制了用戶便利性。值得留意的是，燃料電池車輛需要配備輔助電池系統以回收煞車能量，進一步增加整車的複雜程度和成本。相比純電動車，氫能產業鏈（生產、儲存、運輸及加注）現階段的整體能源效率較低，經濟效益亦較弱。不過，隨着本地化技術研發（例如非鉑催化劑）推進，以及2025氫能路線圖落實，這些瓶頸有望逐步紓緩。
