上世纪60年代，氢能已经在交通运输领域崭露头角。而近年来人们越来越关注氢能在全球能源转型中的积极作用，因为氢能作为能源存在其独特的优点：通过电解水制氢可以消纳弃剩余可再生能源生产，同时，不同于电能，氢能可以在长时间内被大量储存。因此，以工业规模生产的氢可以在能源转型中发挥重要的作用。在以电力为基础的未来能源结构中，氢作为一种清洁、易于储存，并且可以运输的能源，近年来倍受关注，在能源互联网中，氢气也是交通网、电网与天燃气管网融合转化的中间介质。

01 制氢工艺的经济性

首先是氢气来源。目前工业化的制氢手段是天然气裂解，反应机理就是甲烷在高温下裂解生成氢气和炭黑。其中炭黑是重要的工业原料，氢气作为附属产品主要作为火箭燃料使用。其他制氢技术路线目前都不成熟，电解水制氢效率很低，经济上目前还不划算。目前大力研究的是通过催化剂在太阳光的照射下制氢，把太阳能直接转换成氢能源，但是技术还不成熟，停留在实验室阶段，效率也不高。很显然，对于中国这样缺油少气的国家，目前推进氢能源肯定是不现实的，除非太阳能制氢技术大爆发，否则从战略和能源安全角度讲肯定不现实。

02 氢气利用技术

其次是利用技术。氢能源最有前景的还是燃料电池，把氢能源直接转换成为电能。特别是汽车，完全可以取代锂离子电池。但是目前的主要障碍是氢燃料电池的成本居高不下，而且技术复杂程度非常高。至于氢气发动机，其优势还不如天然气发动机。目前的氢燃料电池技术主要掌握在日本手里，中国虽然这几年也取得了很大的技术进展，但是离商业化应用还有一点距离。所以目前中国肯定不会推氢燃料电池汽车的，而且，目前燃料电池运行温度还很高，寿命比较有限，安全性和可靠性还存有疑虑。

03 氢能转化的效率

再次是氢能的转化效率。一个是氢能量密度高达143MJ/KG，另外一个氢的燃料电池理论效率高，实际最高效率已达到80%。那么是不是氢能就是未来最佳的能源载体呢？在考虑储存的前提下，相同体积的氢气其整体能量密度不及汽油一半，也低于甲醇。此外，还要考虑氢能冷却压缩灌装造成的能量损失。氢气在燃料电池的发电环节效率高，并不能弥补整体系统的能量效率。借助“油井-车轮”（WTW）效率理念。我们假设通过太阳能制氢并转化为动能，考量其全链效率，即太阳能转换为服务人们生产生活的有用功。氢能因为经过了太阳能发电、电解水、燃料电池转换电能，这个中间多了一个氢形态的变换环节。其总体效率会大打折扣。

04 氢气的储存

然后是氢气的储存方式。由于氢气的体积能量密度（常温常压下单位体积所能释放的能量）相对较低，这一特点使得其储存和最终配送至终端应用场所的过程挑战增大，成为氢能价值链中经济效率极低的一个环节。因此，能够保障将车用氢能安全、经济地配送到加氢站，并完成车辆加注的解决方案是尤为重要的，这也是能够实现其产业化发展的先决条件。迄今为止，只有通过压缩和液化的物理储存方法才具有商业价值。因为相对其他技术而言，加压压缩或者极低温液化的操作更容易实现，氢也更便于运输至最终端的用户。但这仍然是氢能价值链中经济效率极低的一个环节。还有一种物理储存方法是在固体、液体，或表面储存氢。然而，这类储存方法大多还处在开发阶段，尚面临一些问题。

05 氢气的运输

最后是运输问题。氢的储和运是息息相关的，储存方式决定了运输的成本，更是整个氢产业链的关键环节之一。目前，商业上氢的主要运输方式包括：用卡车运输经过压缩的气态氢或液态氢，和用管道输送经过压缩的气态氢到指定地点，这种趋势将在中期内保持不变。当运输距离较长时，运输液态形式的氢通常会更有成本效益，这是因为液氢罐能储存比加压气罐更多的氢。如果有合适的水路、铁路或装货码头，液态氢也能够通过船舶或铁路运输，这与卡车运输类似。

随着人类的科技发展，社会对环境生态的追求，制氢的边际成本将不断下降，氢能全面利用的障碍将逐步消除。大规模且广泛地使用氢能，使用管道网络是最合适的运输方案，将氢能管网与天然气管网进行安全高效的融通，这或是氢能利用的终极战略。