Резервуар для водню зберігає водень під високим тиском. Після того, як транспортний засіб увімкнеться, водень подається з бака до паливних елементів. У той же час повітряна система подає зовнішнє повітря в паливний елемент. Під дією протонообмінної мембрани в паливному елементі водень розщеплюється на іони водню та електрони на анодному каталізаторі: іони водню проходять через мембрану, щоб досягти катода, тоді як електрони протікають через зовнішній контур, створюючи електрику. На стороні катода кисень, іони водню та електрони вступають в електрохімічну реакцію, утворюючи воду та генеруючи електроенергію постійного струму, перетворюючи хімічну енергію безпосередньо в електричну. Єдиним побічним продуктом є вода, без викидів забруднюючих речовин.
Вихідна напруга від паливного елемента є відносно низькою та коливається залежно від навантаження, тому електрика спочатку надсилається до підсилювача (DC/DC), щоб підняти напругу до високого рівня, необхідного для приводу двигуна.
Автомобіль оснащений акумулятором (допоміжним накопичувачем енергії), який служить буфером живлення:
1. Прискорення/висока потужність водіння: паливний елемент виробляє електроенергію, тоді як батарея також постачає електроенергію, працюючи разом, щоб керувати системою та відповідати раптовим високим вимогам до потужності.
2. Холостий хід, рух із низьким навантаженням: паливний елемент виробляє електроенергію, частина якої приводить в рух автомобіль, а додаткова потужність заряджає акумулятор для зберігання.
3. Гальмування/уповільнення: приводний двигун перемикається на генератор для **відновлення енергії**, зберігаючи відновлену електроенергію в акумуляторі.
Електрика високої напруги надсилається до контролера двигуна, який перетворює постійний струм у трифазний змінний струм для живлення приводного двигуна; приводний двигун перетворює електричну енергію на механічну, а через систему трансмісії він обертає колеса, приводячи транспортний засіб у рух.
Контролер автомобіля (VCU), контролер паливних елементів (FCU), контролер двигуна та система керування батареєю (BMS) взаємодіють у режимі реального часу: на основі сигналів дросельної заслінки та гальм вони координують потужність паливних елементів, зарядку та розрядку батареї та крутний момент двигуна, водночас керуючи такими підсистемами, як подача водню, подача повітря, охолодження, дренаж та моніторинг безпеки, щоб підтримувати безперебійну роботу автомобіля за різних умов.
