氫是宇宙中最輕、最豐富的元素，其熱值在除核燃料外的所有燃料中排名第一。作為清潔、高效和可持續的能源，氫能被認為是21世紀最有前途的清潔能源。致力于加速氫能轉型的全球首席執行官聯盟氫能理事會（Hydrogen Council）表示，氫能是“瑞士能源解決方案之劍”，在全球向低碳經濟轉型過程中發揮著關鍵作用。氫能的多功能性及其脫碳潛力可廣泛應用于運輸、建筑和重工業。與天然氣一樣，它可以儲存和運輸，并且可以很容易地轉換成電、熱或其他產品。 然而，氫能目前面臨許多缺點，如生產成本高和能源效率低。美銀美林（Bank of America Merrill Lynch）也表示，氫技術已經存在了幾十年，尚未達到主流使用的臨界點。懷疑論者認為，使用清潔和可再生能源產生的綠色氫在能源結構中的未來作用被夸大了，不能在供暖、運輸和重工業的脫碳中發揮主要作用。 由于全球約98%的純氫是使用天然氣或煤炭原料使用碳密集型手段（即“灰色”氫）生產的，因此氫能的生產已成為大型石油公司在未來幾十年繼續使用化石燃料的借口。《金融時報》最近報道稱，氫氣可以作為“儲能的未來”，以解決太陽能、風能和其他清潔能源在電網中擴散的可變性問題。這似乎為氫氣在全球零二氧化碳轉化中的實際應用增加了一個可行的選擇。例如，在需求疲軟期間產生的多余可再生電力可以被轉換為為電解機提供用于制氫的電力。儲存的氫氣對應于無碳清潔能源的長期儲能方法，因此在未來需求達到峰值時，可以將其用于處置和分配。 德國能源供應商Uniper希望能夠在四小時內使用每天產生的可再生電力來產生氫氣，儲存在漢堡的地下建筑中，而這些地下建筑之前儲存著天然氣。該公司前董事總經理安德烈亞斯·席倫貝克（Andreas Schierenbeck）承認，該項目依賴于國家補貼，但儲存在證券交易所的氫氣可以出售給工業客戶，也可以用于調峰任務的調峰電廠發電。 上文提到的氫能理事會執行董事達麗爾·威爾遜（Daryl Wilson）表示：“可再生能源的間歇性是一個問題。需要一些大型存儲容器才能使風能和太陽能的性能平穩，而氫能是一個非常大的容器。”三菱電機美國公司（Mitsubishi Electric America）首席執行官保羅·布朗寧（Paul Browning）也表示，與其他形式的能源儲存相比，綠色氫能具有競爭力：“當可再生能源在發電組合中占最大份額時，長期儲存的需求變得更加迫切，太陽能和風能將不會持續運行，鋰離子電池將在數小時內消耗殆盡。” 當然，從清潔能源生產氫氣、儲存和再利用氫氣發電的整個過程被稱為“低效和昂貴”。當水被電解成氫氣并在渦輪機中燃燒時，能量就會損失。馬薩諸塞州能源技術研究所的科學家達里克·馬拉普拉加達表示，整個過程中產生的電力不到原始輸入的40%。這使得一些業內人士認為，利用電力生產氫氣，然后再利用氫氣發電是“愚蠢的”。關于氫基燃料電池的主題，特斯拉首席執行官馬斯克在2015年表示，氫燃料汽車在新能源汽車領域沒有機會贏得與電動汽車的競爭，完全沒有恐懼。他稱稱燃料電池汽車是一種“難以置信的愚蠢”行為。 然而，發展氫能以支持全球脫碳轉型仍然是最重要的趨勢之一。歐盟、中國、澳大利亞和其他國家政府已經開始提供強有力的政治支持，提高二氧化碳的價格，并為綠色氫的開發提供資金支持。老牌投資銀行也對氫能發展持樂觀態度。美銀美林（BofA Merrill Lynch）認為，氫氣可以滿足全球能源需求，為汽車提供燃料，為家庭提供熱量，并有助于管理氣候變化。它比光伏更像是“全球新能源的希望”；到2050年，市場份額預計將增加六倍，產生2.5萬億美元的直接收入，間接基礎設施市場的潛力將達到11萬億美元。匯豐銀行表示，2020年是氫能。 預計到2030年，電解液總裝機容量將達到126GW，將交付1500萬噸綠色氫（2018年全球純氫需求將增長22%）；預計到2050年，氫能需求將以6.4%的年增長率增長，到2050年氫能將占全球能源需求的18%。歐盟計劃在未來十年內投資240億至420億歐元安裝氫電解質電池。摩根大通表示，煉油廠、氨、鋼鐵和重型汽車等行業將以更快的開發速度和更低的成本引領氫的轉型。氫氣目前在供暖、水泥生產和發電方面落后。電網規模的氫儲能仍然比其他儲能系統更昂貴，氫燃料電池的成本必須降低約45%才能與內燃機競爭。然而，世行對降低綠色氫能成本持積極態度。如果二氧化碳捕獲政策支持這一點，使用天然氣產生和捕獲二氧化碳排放的“藍色”氫能將在2030年之前保持成本競爭力。