یکی از چالش های پیل های سوختی با غشاء تبادل پروتون(pemfc) کنترل ولتاژ کمپرسور هوای ورودی است به گونه ای که هم اکسیژن کافی جهت واکنش فراهم گردد و هم توان خالص پیل سوختی(توان تولیدی الکتریکی پیل منهای توان مصرفی کمپرسور هوا) به صورت برخط بیشینه گردد. چالش دیگر پیل های سوختی pemfc کنترل فشار کانال هیدروژن ورودی است به گونه ای که هم هیدروژن کافی جهت واکنش فراهم شده و هم اختلاف مجموع فشارهای جزئی گازهای کاتد و مجموع فشارهای جزئی گازهای آند تا حد امکان کوچک شود. هدف چالش دوم، محافظت از غشاء بوده و موجب افزایش طول عمر پیل می گردد.