作为奔驰旗下首款量产的燃料电池车，GLC F-CELL燃料电池插电式混合动力SUV早在2017年法兰克福车展就已发布。梅赛德斯-奔驰已经向德国铁路运营商交付了首批GLC F-CELL演示车型。
动力方面，奔驰GLC F-CELL燃料电池SUV搭载了氢燃料电池和锂离子电池的插电式混合动力系统。由400个燃料电池组成的金属电极堆峰值功率为75 kW，锂离子电池组容量为13.5 kWh，新一代燃料电池系统与上一代奔驰燃料电池汽车相比，体积缩小约30%，贵金属铂催化剂利用率降低90%。基于全球标准化的70 Mpa储氢瓶技术，奔驰GLC F-CELL搭载的两个氢瓶分别位于底盘和后座下方，储氢量为4.4 kg。新车采用后轮驱动，后轮轴上的异步电机最大功率160 kW(217 hp)，峰值扭矩375Nm，在锂离子电池组充满电的情况下，NEDC循环工况续航里程达到487 km，其中纯电续航里程50 km，纯氢续航里程437 km。此外，插电式混合动力系统配备7.4 kW电源充电器，可在1.5小时内将电池容量从10%充至100%。
奔驰GLC F-CELL燃料电池SUV有多种运行模式和驾驶模式。有四种运行模式：混合动力模式、燃料电池(纯氢)模式、锂电池(纯电)模式和充电模式；有三种驾驶模式：经济模式、舒适模式和运动模式。在混合动力模式下，燃料电池堆工作在最佳效率范围，峰值功率由锂离子电池堆提供。在燃料电池模式下，车辆的驱动力仅依赖于氢气，锂离子电池组通过从燃料电池获取能量来保持SOC恒定。这种模式适合长距离稳态巡航；锂电池模式适合短途出行，电力仅由锂电池组提供；高压锂电池组有优先充电权，在氢容量达到极限之前，锂电池组要充电到满电。
与现代NEXO和本田Clarity燃料电池汽车一样，奔驰GLC F-CELL燃料电池混合动力SUV也在发动机舱内放置了高度集成的燃料电池系统。燃料电池发动机主要包括75kW燃料电池堆、电动涡轮增压空气压缩机、膜加湿器、氢循环、升压转换器、空气滤清器、离子交换器、12V水泵和燃料电池控制单元等。
奔驰GLC F-CELL汽车燃料电池发动机奔驰GLC F-CELL燃料电池SUV配备了电动涡轮增压空气压缩机，具有废气能量回收功能。通过将电涡轮增压与电堆出口废气涡轮增压有机结合，提高了燃料电池系统的效率(尤其是在低负荷区间)。采用无油空气轴承，提高燃料电池的耐久性和可靠性。通过新的设计和开发，该型电动涡轮增压空气压缩机的体积、重量、振动和噪音均有所降低。
奔驰GLC F-CELL电动涡轮增压空气压缩机
与奔驰GLC F-CELL螺杆式压缩机和涡轮增压空气压缩机的升压转换器相比，升压转换器的主要作用是使燃料电池堆的输出电压适应车辆不断变化的高电压。奔驰GLC F-CELL燃料电池SUV的DC/DC效率极高，超过98%。奔驰报道称，这种类型的DC/DC可以大大降低燃料电池的电压，暂时释放热量，加速低温发动机过程中燃料电池的温升。
奔驰GLC F-CELL升压转换器采用化学成分改良的超薄质子交换膜，增强质子传导效率，优化金属板流场中的气体分布，调节运行条件。与上一代燃料电池汽车相比，奔驰最新GLC F-CELL燃料电池堆的极限电流密度提高了近一倍。
两代奔驰燃料电池汽车的电堆性能比较。此外，为了提高燃料电池系统的功率密度，奔驰GLC F-CELL进行了相关部件的高度集成开发，如进气端板的集成，即水气进出口的高度组装
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