氢作为一种没有污染的可燃性气体，获取途径丰富，氢上网燃烧热值大并且燃烧生成物是水蒸气，不会产生大量的含碳化合物和污染性气体、粉尘等种种突出的特性，因此科学界早就预测氢能源将是二十一世纪的可替代性能源之一，它与清洁电力能源、太阳能灯成为未来能源体系的主要支柱。
当然，氢能在成为新能源结构的主要支撑点之前，还需要解决很多问题，诸如氢气的制取、氢气的储存与运输以及氢能的利用方面继续开展研究。开发制氢新技术，将主要考虑以水为原料，达到水分解制氢，氢燃烧生成水的循环过程。由于氢大量存在于水中，因此利用水制氢一旦技术成熟，这到实用化后，以氢为能源结构主要支柱便成为可能。叙述了制氢新技术的研发，例如电解水制氢、高温水热裂解法制氢、热化学循环制氢、太阳能光解水制氢、生物质能制氢以及废弃物制氢。氢的储存和运输主要有高压气体储存和运输、低温液体储存和运输以及金属储氢材料储存和运输等。
氢的应用有：在工业上的应用，在民生上的应用，在交通运输上的应用，在航空航天上的应用，燃料电池发电和储能建立太阳能-氢能系统等
随着化石燃料消耗量的逐渐增大及其储存量的逐渐枯竭，以及对环境保护的日益重视，以石油、煤炭、天然气为代表的一次能源最终将被太阳能、风能、海洋能、生物质能等清洁可再生能源所取代。氢能作为一种无污染的二次能源，由于具有资源丰富，氢燃烧热值大且燃烧产物是水，不会产生大量的烃、一氧化碳、二氧化碳、二氧化硫、氮氧化物（NOx）和有机酸，造成环境污染等种种突出的优势，因此科学家们预测氢能将在未来的能源体系中占有一席之地，它与电力将成为21世纪能源体系的两大支柱。但是氢能要成为新能源结构的支柱，还需在氢气的制取、储存与运输以及氢能的利用方面继续开展研究。
1.制氢新技术的研发
目前世界上氢气大部分以石油、天然气和煤为原料制取，小部分来自电解水等。 开发制氢新技术，将主要考虑以水为原料，达到水分解制氢，氢燃烧生成水的循环过程。由于氢大量存在于水中，因此利用水制氢一旦技术成熟，以氢为能源结构主要支柱便成能。原则上要求制氢技术满足大型化、高效率、低成本，使氢气得到应用。
[电解水制氢] 电解水制氢（氢氧机），关键是耗能问题。以电能换氢能，成本很高。但是，通过太阳光发电或热发电以及海洋能、生物质能、地热能、非尖峰负荷的原子能电站产生的电能来制氢，可以降低氢的成本。同时，也需要开发低电耗、高效率的电解水制氢新技术。日本开发了高温加压法，将电解水的效率提高到75%；美国建成一种SPE工业装置，能量效率达90%；我国研制了双反应器制氢工艺。先进的PEM电解工艺，是一种可逆的电／氢转换装置，是燃料电池和产氢的电解槽的统一，总转换效率可达95%。
[高温水热裂法制氢] 将水蒸汽加热300K以上，使水分子热裂，直接分解成氢气和氧气。
[热化学循环制氢] 目前已研究出100多种分步热化学循环流程制氢工艺。利用太阳能或高温气冷堆原子能电站的热能，使反应不断循环进行，达到连续制氢的目的。
[太阳能光解水制氢] 利用半导体电极的光电化学效应制成太阳能光电化学电池，以水为原料，在太阳光照射下制取氢。虽然太阳能光解水制氢在实验室己取得突破性进展，但仍有电极材料、电池结构、电催化、光化学反应及光腐蚀稳定性等一系列技术和理论上的难题需要解决，才能达到实用化。
[生物质能制氢] 利用植物的光合作用分解水制氢或产氢细菌在太阳光照射下制氢。这些方法仍属实验室探索阶段。
2.氢的储存和运输
氢的储存和运输是氢能开发利用中极为重要的技术，因此氢气的储存和输送技术的研究十分重要。氢气常用高压气体储存、低温液氢储存及现在正在开发的金属储氢材料的固体储存。输送方式除一般的交通工具以外，还有管道运输方式。
[高压气体储存和运输] 大量用作化工原料的氢气是将氢气压缩到15-20MPa，用高压容器储存。氢气大量长期储存还可以利用山洞、废矿洞、岩洞、地下洞做储氢库。用车、船运输。然而，氢气的重量只占容器重量的1%-2%，且处于高压下，因此在经济上和安全上都不可取。欧美采用管道远距离输送氢气。美国休斯敦的空分公司通过φ100-300mm管道，把纯度99.5%H2，输送近100km，以0.4-5.6MPa的压力供工厂使用。用管道运输的优越性在于：可以把现有的天然气和城市煤气管道输送系统改造为氢气输送系统。
[低温液体储存和运输]
在-252.8℃的深冷状态下将氢气液化，氢体积大大缩小，用杜瓦瓶或真空绝热容器储存，用液氢罐车或槽车运送。液氢储罐或储槽的重量约为高压钢瓶重量的1/6-1/10，相对来说容器重量减轻。液氢同样可以用真空绝热管道输送。但液化氢气的能耗较大，对真空绝热的要求比较高，存在氢气蒸发损耗。
[金属储氢材料储存和运输] 由于高压气储运及液态氢储运方式存在着不安全、能耗高、储量小、经济性差等重大缺陷，最有前景、安全经济的氢气储运方式是用金属氢化物储氢材料。 储氢合金主要有三大系列：以LaNi5为代表的稀土系储氢合金系列；以TiFe为代表的钛系储氢合金；以Mg2Ni为代表的镁系储氢材料。
3.氢的应用
[在工业上的用途] 用作化工原料，生产化肥、染料、塑料、甲醇及油类和脂肪的氢化等。
[在民生上的用途]
氢可取代天然气及煤气为居民生活取暖、烹煮、加热水等提供能源。
[在交通运输方面的用途] 氢可做合成燃料替代石油，用于汽车、飞机、船舶上。氢的燃烧热值为142kJ/gH2，石油为48kJ/g。燃烧产物是水，对环境污染低，主要问题仍在于降低制氢的成本，解决氢的储运等。
[在航空航天上的用途] 氢目前最重要的用途之一是作为航空航天工业用燃料，通过液氢、液氧燃烧产生的巨大推力将火箭等送上太空。
[燃料电池发电和储能] 燃料电池通过氢气与氧气或空气的化学反应得到直流电，其发展按电解质的不同可分为：碱性（AFC）、磷酸型（PAFC）、熔融碳酸盐（MCFC）、固体氧化物（SOFC）、固体聚合物（SPEFC）、质子交换膜（PEMFC）等。用燃料电池发电，能量密度大、发电效率高，PEMFC的效率可达70%以上。只要能降低重量和成本，用燃料电池取代内燃机，便可大大提高燃料能源效率、减少污染。另外，还可将太阳能等可再生能源转换成化学能储存，然后通过燃料电池再转换成电能。因此，氢燃料电池是未来电动汽车、电动船舶的理想电源，己用于航天飞船做电源。
[太阳能-氢能系统] 所谓太阳能-氢能系统，即是太阳能-电能-氢能-电能的转换过程。把氢作为季节性储能介质，夏季阳光充足时，光发电送入电解装置供电解水制氢并储存氢气，将太阳能转换成氢的化学能；冬季通过燃料电池将氢转换成电能。其技术要点在于开发利用太阳能的光伏阵列与电解装置的最佳配合，即电解装置的电压和电流匹配到光伏阵列的最大功率处，使产氢量达到最高。
氢能源前景广泛，值得更多的人去研究。
现阶段，氢能源领域，在规模化应用方面走在前面的应该是大型的氢气加气站，在一些沿海经济发达城市已经投入应用，使用效果得到验证之后将得到大范围的推广。
而规模化生产，在工业生产加工中大批量投入运行的是氢能源设备，氢气发生器，氢氧发生器，氢氧水焊机 http://www.21jindian.com 等，市场反应效果良好，但产品有待进一步完善。
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