氫燃料電池混合動(dòng)力車(chē)可以通過(guò)燃料電池系統(tǒng)為驅(qū)動(dòng)混合燃料電池汽車(chē)的電動(dòng)機(jī)提供電能。氫燃料電池混合動(dòng)力車(chē)一般是指采用傳統(tǒng)的內(nèi)燃機(jī)(柴油機(jī)或汽油機(jī))和電動(dòng)機(jī)作為動(dòng)力源，也有的發(fā)動(dòng)機(jī)經(jīng)過(guò)改造使用其他替代燃料，例如壓縮天然氣、丙烷和乙醇燃料等，其使用的電動(dòng)力系統(tǒng)中包括高效強(qiáng)化的電動(dòng)機(jī)、發(fā)電機(jī)和氫燃料電池。

燃料電池混合動(dòng)力系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)分為兩類(lèi)：串聯(lián)混合系統(tǒng)和并聯(lián)混合系統(tǒng)。在串聯(lián)混合系統(tǒng)中，電動(dòng)機(jī)和發(fā)電機(jī)串聯(lián)布置，所有的電動(dòng)機(jī)能量一次性轉(zhuǎn)化為電能，然后是能量合成；在并聯(lián)混合系統(tǒng)中，電動(dòng)機(jī)和發(fā)電機(jī)并聯(lián)布置，能量總是通過(guò)一個(gè)機(jī)械系統(tǒng)，如齒輪傳動(dòng)裝置和液力變矩器。這兩個(gè)系統(tǒng)在節(jié)能效果方面基本相同。

基于燃料電池的混合動(dòng)力列車(chē)之所以受到高度關(guān)注，是因?yàn)槿剂想姵鼗旌蟿?dòng)力列車(chē)與傳統(tǒng)電力機(jī)車(chē)、內(nèi)燃機(jī)車(chē)相比，具有一系列顯著優(yōu)勢(shì)：

1)燃料電池采用可再生能源(氫氣)替代電力和石油，其反應(yīng)產(chǎn)物為水，不存在電氣干擾；

2)其線路條件與非電氣化線路完全兼容，可在任何既有鐵路線上運(yùn)行；

3)受氣候條件的影響小，尤其在軍事、災(zāi)難等緊急情況時(shí)，具有快速、高效的應(yīng)急作用；

4)不需要傳統(tǒng)的牽引供變電系統(tǒng)和接觸網(wǎng)系統(tǒng)，避免了牽引供電系統(tǒng)和弓網(wǎng)故障引起的事故，提高了列車(chē)運(yùn)行的可靠性。