Im Kleinleistungsbereich, von wenigen Milli-Watt bis zu einigen Hundert Watt, können Brennstoffzellen theoretisch die heutigen wiederaufladbaren Batterien ersetzen. Der portable Markt ist einer der am schnellsten wachsenden Märkte der letzten Dekaden. Laptops, Handys, kleine Kameras und andere elektrische Geräte werden jedes Jahr in Millionen von Stück verkauft. 

Neben geometrischen Aspekten wie Größe und Gewicht, sind solche Eigenschaften wie Betriebsdauer, Ansprechzeit und Startverhalten die bedeutendsten Charakteristika für den Einsatz tragbarer Geräte. Die integrierte Energiequelle soll auch eine möglichst geringe Betriebstemperatur haben, womit die PEMFC und die DMFC als einzig mögliche Typen in Betracht kommen. Im Vergleich zu Batterien ist die Trennung zwischen Energiewandler und Brennstofftank nur in der Entwicklungszeit akzeptabel. Die Größe der Brennstoffzelle hat nur Einfluss auf die maximale Ausgangsleitung, während die Tankgröße die Betriebsdauer beeinflusst (was die größtmögliche Energie meint). In Batterien sind Leistung und Energie direkt mit dem geometrischen Design verbunden. Ein Laptop benötigt mindestens 20 Watt und arbeitet normalerweise 2 bis 3 Stunden, während Handys nur 2 bis 5 Watt benötigen und eine Stand-by-Zeit von maximal 10 Tagen haben. Brennstoffzellen haben eine theoretisch höhere Energiedichte als heutige Batterien und im Gegensatz zur relativ langen Aufladezeit bei Batterien, werden Brennstoffzellen durch das Auffüllen der Tanks „aufgeladen“.

Nach einer bestimmten Betriebsdauer verringert sich die Kapazität der aufladbaren Batterien mit der Anzahl der Ladezyklen. Die weitere Entwicklung versucht das zu beheben, aber Brennstoffzellen haben eine potenziell längere Lebensdauer. Einhergehend mit der Trennung von Tank und Energiewandler ist auch die Selbstentladung kein Problem. Sowohl PEMFC als auch DMFC sind für den Einsatz in tragbaren Anwendungen geeignet. Ihr Vorteil im Vergleich zu anderen Brennstoffzellen-Typen ist die hohe Ausgangsleistung bei niedrigen Betriebstemperaturen. Die PEMFC verfügt über die größte Leistungsdichte eines Brennstoffzellen-Stacks, welche jedoch durch die Speicherung des Wasserstoffs begrenzt wird. Die für die Speicherung am häufigsten verwendeten Metall-Hydride sind sehr schwer und können nur wenige Gewichts-Prozent Wasserstoff speichern. Flüssiges Methanol hat eine sehr hohe Energiedichte und ist auch leicht zu speichern. Nichtsdestotrotz hat die DMFC eine deutlich geringere Leistungsdichte als die PEMFC und muss mit verdünntem Methanol (Methanol-Wasser-Mix) betrieben werden. Neben dem flüssigen Brennstoff ist eine Direktmethanol-Brennstoffzelle auch einfacher aufgebaut als eine PEMFC. Die Entscheidung welcher Brennstoffzellen-Typ der geeignetere ist, hängt dabei von der Anwendung und den Betriebsbedingungen ab.

Die Entwicklung des portabelen Marktes wird stark anwachsen und die Anforderungen an die einzelnen Anwendungen werden stetig steigen. Dies erhöht natürlich auch die Anforderungen an die jeweilige Leistungsquelle. Studien prophezeien, dass die heutige Batterietechnologie für die kommenden Leistungserfordernisse ungeeignet sein wird. Brennstoffzellen sind geeignet diesen portablen Markt zu bedienen, wobei noch einige Probleme gelöst werden müssen. Die meisten der frühen Prototypen waren PEM-Brennstoffzellen, welche jedoch große Probleme mit der entstandenen Wärme und dem Wasserhaushalt hatten. In den letzten Jahren wurde die Direktmethanol-Brennstoffzelle ständig interessanter. Bevor jedoch irgendein Brennstoffzellensystem eine Batterie ersetzen kann, müssen Verbesserungen in Größe, Wasser-, CO₂-(DMFC), und Wärmemanagement, Betriebssicherheit und Kosten vorgenommen werden. 

Die meisten Firmen, die im portablen Elektronikmarkt tätig sind, sind auch in die Brennstoffzellen-Forschung involviert und viele haben bereits Ergebnisse präsentiert oder komplette Prototypen vorgestellt. Viele verschiedene Firmen und Forschungsinstitute arbeiten an der Entwicklung von Brennstoffzellen im Niedertemperatur-Bereich. Jedoch haben die meisten Firmen die versprochene Markteinführung noch nicht erreicht. Die derzeit realistischste Vorhersage erwartet erste brennstoffzellenbetriebene tragbare Geräte in den Jahren 2004/2005.

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