活化极化是指在电化学反应中维持反应正常进行，驱动电子/质子定向运动而消耗的能量，它的大小与电流相关，电流越大，活化损失越大 。欧姆极化则相当于燃料电池的内阻，同样与电流成正相关 。浓差极化主要发生在大电流工作状态下 ， 此状态下，电化学反应速度极快，电极处反应物迅速消耗，氢气氧气得不到及时补充，压力下降，即反应物出现浓度差，因此被称为浓差损失 。这三种损失均可以通过电压降的形式表示，实际燃料电池的工作电压为：
燃料电池的三种损失都与电流密度（电流÷反应面积）相关，在低电流密度阶段活化极化是主要影响因素，中电流密度时，欧姆极化占主流 ， 此时燃料电池的i-V曲线基本成一直线，而高电流密度时 ， 主要的影响因素又变成了浓差极化 。可以看到，低电流密度和高电流密度时，输出电压变化较大，且不线性，因此正常使用时，应尽量使用中间线性段 。而此时的燃料电池电压为多少呢？0.6-0.8V左右 。
由于这样的特性，燃料电池的功率密度随着工作电流密度的增加，先上升，在某一电流密度处达到更大值，之后在高电流密度处呈下降趋势 。燃料电池的电流密度直接与消耗的燃料成正比 ， 在一定的电流密度下，电压下降越多，电功率下降越多，单位燃料所发出的功率越?。?效率也就越小 。
前边提到了电流密度，电流÷反应面积很容易理解 ， 因为燃料电池的发电特性，氢气和氧气在双极板上发生反应 ， 一个氢分子可以产生两个电子通过外电路，自然，在反应物浓度一定（对于气体而言就是压力一定）时，双极板面积越大，就有越多的氢气和氧气参与反应 。也就是说，燃料电池能够输出多大的电流，不仅仅和反应气的压力有关，与其尺寸同样相关 。
打个比方，双极板的面积就好比内燃机的气缸容积，而反应气的浓度则可以类比看成喷油量和进气量 。那么自然 ， 气缸容积大的内燃机在输出上天生有优势 。但是单纯的输出能不能够反应发动机的技术程度高低呢？并不能，一台新款的2.0T对比老旧的V8可能输出没那么高 ， 可技术水平则并不能简单的评价 。因此，我们用升功率来评价内燃机，类比功率密度（电流密度×电压=功率÷反应面积）评价燃料电池 。
☆关键缺陷：慢经过之前的分析，我们可以看到 ， 燃料电池的输出受限于众多内在因素，体现在宏观外在的表现就是 ， 燃料电池的输出特性很软，它无法应对剧烈的功率需求变化 。比如驾驶员踩死油门，ECU指挥气泵加大氢气输出量，压力提高 ， 电流密度逐渐提高，同时电压却在下降 ， 不仅响应慢，变化的电压也影响了整个电系统的效率 。就像一台涡轮迟滞非常明显的早期涡轮增压发动机，甚至更差 。而且，频繁的功率变化也会让燃料电池的寿命加速衰减 。
图为一台额定功率55kW燃料电池电堆从0到满功率的输出仿真曲线，需要差不多25s燃料电池才能达到额定功率
因为这样的特性，燃料电池很难像电池或者发动机那样作为车辆的单一能量源，在实际设计中，一般燃料电池会与蓄电池或者超级电容组成电-电混合动力系统 。依靠输出更稳定，响应更快的蓄电池来满足高频的动力需求，而让燃料电池尽量平稳输出 。从这个角度来看 ， 燃料电池相当适合作为增程器来使用 。就像现在的增程式电动车一样，只不过把用汽油发电的发动机改成燃料电池发电 。
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