氢是可再生资源，并不是自身普遍存在，一定要用分离的方式。现阶段采用较多的方式便是电解水，除此之外，也有某些生物制备方式也能够作为产氢的方案。风能、潮汐能、核能和太阳能等都需要先转换成电能之后再利用电解的方式可分解出氢。氢能的最大的优点便是能够 存储，而电能则无法存储。与此同时，氢很轻，1立方米的液氢只有约70千克，可是能量密度很高。

    当今的世界开发再生资源刻不容缓，根本原因是现阶段所用的再生资源如石油、天然气、煤，均属不可再生资源，地球上存量有限，而人类生存又时刻离不开再生资源，所以一定要寻找新的再生资源。

    氢作为再生资源有很多优势。水通过光分解可制得氢，水是取之不竭，用之不尽的原材料，又非常低成本，地球上的表面有是水，储藏量非常大。氢燃料燃烧后又转化成水，是一种燃烧无害、非常清洁的再生资源。氢在存储、运输上比电力损耗小，并且氢燃烧热值高，1千克氢燃烧产生的热量等同于3kg汽油或4.5kg焦炭的发热量。可是在现实的应用中氢的存储与运输，及其运用太阳能分解水制取氢，始终是制约氢能发展壮大的难题。

    直到现在，氢能的运用现有巨大进步。自打1965年美国开始研发液氢发动机以来，陆续研制了多种类型的喷气式和火箭式发动机。美国的航天飞机已顺利采用液氢做燃料。中国长征2号、3号也采用液氢做燃料。运用液氢代替柴油，用于铁路机车或一般汽车的研发也非常活跃。氢汽车靠氢燃料、氢燃料电池运转也是沟通电力系统和氢能体系的关键方式。

    现阶段，世界各地已经科研怎么能大量而低成本的生产氢。运用太阳能来分解水是一个关键研究内容，在光的作用下将水分解成氢气和氧气，重点在于找出一种最合适的催化剂。现如今世界上50多个实验室在开展科研，迄今为止并未有重大进展，但它蕴育着广阔的前景。

    氢能源的开发与利用的现状

    1、借助氢能可飞上天

    古时候，秦始皇统一中国，他想永生不死，曾大力支持炼丹术。实际上炼丹术士最开始触碰的也是氢的金属化合物。万般无奈多少君王希望永生不死，或臆想遨游太空，都受那时候的科技总体水平限制，真的是登天无梯。到之后，1869年俄国知名专家学者门捷列夫整理出化学元素周期表，他把氢元素放在周期表的第一位，自此从氢出发，探寻与氢元素之间的关联，为诸多的元素奠定了基础，人们对氢的科研和运用也就更科学规范了。至1928年，德国齐柏林公司运用氢的巨大浮刀，生产制造了世界上第一艘“LZ-127齐柏林”号飞艇，第一次把人们从德国运载到南美洲，完成了在空中飞渡大西洋的航行。大概历经了十年的运行，航行16万多公里，使1.3万人领受了飞上天的滋味，这也是氢气的奇迹。

    2、燃烧氢气能发电

    大型的电站，不论是水电、火电或核电，全部都是把发出的电送往电网，由电网输送给客户。可是各种各样用电户的负荷不一样，电网有时候是高峰，有时候是低谷。为了更好地调整峰荷、电网中常会需要启动快和相对比较灵活的发电站，氢能发电就最适用于抢演这一个角色。运用氢气和氧气燃烧，构成氢氧发电机组。这类机组是火箭型内燃发动机配以发电机，它无需比较复杂的蒸汽锅炉系统，所以构造简洁明了，检修便捷，启动迅速，要开即开，欲停即停。在电网低负荷的，还可吸取不必要的电来开展电解水，生产制造氢和氧，以便高峰时发电用。这类调节作用针对用网运转是有利的。此外，氢和氧还可直接更改常规火力发电机组的运行情况，提升 电站的发电能力。比如氢氧燃烧构成磁流体发电，运用液氢冷却发电装置，从而提升 机组功率等。

    更新的氢能发电方式是氢燃料电池。这也是运用氢和氧(成空气)可以直接通过电化学反应而形成电能的装置。换句话说，也是水电解槽形成氢和氧的逆反应。七十年代至今，日美等国抓紧科研各种各样燃料电池，现在已经进入到商业性研发，日本已建立万千瓦级燃料电池发电站，美国有30多家生产商在研发燃料电池.德、英、法、荷、丹、意和奥地利等国也是有20多家公司投入了燃料电池的科研，这类新型的发电方式已吸引全球的关注。

    燃料电池是将燃料的化学能直接转换成为电能，不用进行燃烧，能源转换成效率可以达到60%-80%，并且污染少，噪声小，装置可大可小，更加灵活。最初，这样的发电装置非常小，造价很高，具体用于宇航作电源。如今已大幅度降价，逐渐偏向地面应用。现阶段，燃料电池的种类很多，具体有下列这几种:

    磷酸盐型燃料电池

    磷酸盐型燃料电池是最初的一种燃料电池，生产流程基本完善，美国和日本已各自建设4500KW及11000KW的商用电站。这类燃料电池的操作温度为200℃，最大电流密度可做到150毫安/cm²，发电效率约45%，燃料以氢、甲醇等为宜，氧化剂用空气，但催化剂为铂系列，现阶段发电成本费用尚高，每千瓦小时约40~50美分。

    融熔碳酸盐型燃料电池

    融熔碳酸盐型燃料电池通常称之为第2代燃料电池，其运转温度650℃上下，发电效率约55%，日本三菱公司已建好10千瓦级的发电装置。这类燃料电池的电解质是液态的，考虑到工作温度高，能够 承载一氧化碳的存在，燃料可用氢、一氧化碳、天然气等均可。氧化剂用空气。发电成本每千瓦小时可少于四十美分。

    固体氧化物型燃料电池

    固体氧化物型燃料电池被认定是第3代燃料电池，其操作温度一千℃上下，发电量效率可超出60%，现阶段许多国家在科学研究，它适用于建造大型发电站，美国西屋公司已经在进行研发，有望发电量成本每千瓦小时少于20美分。

    除此之外，也有几个类别的燃料电池，如碱性燃料电池，运行温度约200℃，发电量效率也可高达60%，且无需贵金属作催化剂，瑞典已研发200千瓦的一个装置用以潜水艇。美国最开始用以阿波罗飞船的一种小型燃料电池称之为美国型，实则离子交换膜燃料电池，它的发电量效率高达75%，运行温度少于100℃，但是必需以纯氧作氧化剂。后来，美国又研制一种用以氢能汽车的燃料电池，充一次氢可行300公里，时速可达100公里，这也是一种可逆式质子交换膜燃料电池，发电量效率最高达80%。

    燃料电池理想的燃料是氢气，因为它是电解制氢的逆反应。燃料电池的适用范围除建立固定电站外，尤其适用于作移动电源和车船的动力，所以也是今后氢能利用的双胞胎兄弟。

    家庭用氢真便捷

    伴随着制氢技术的快速发展和不可再生能源的缺少，氢能运用早晚将进入到家庭生活，第一步是比较发达的大都市，它能够 像运输城市煤气那样，根据氢气管道送到家家户户。每一个用户则采用金属氢化物贮罐将氢气贮存，随后各自接通厨房灶具、浴室、氢气冰箱、空调机等等这些，而且在车库内与汽车充氢设备连接。大家的日常生活靠这条氢能管道，能够 替代煤气、暖气甚至于电力管线，连汽车的加油站也省去了。这种清洁便捷的氢能系统，将给大家打造惬意的生活环境，缓解很多繁杂事情。

    国际氢能开发与利用现实情况

    氢能的运用并不是新颖的事。在工业生产上，气体压缩技术早就成熟稳定，而航天上采用的低温技术以及我国为“两弹一星”进行的液氢液氧科学研究全部都是对氢能的使用，只不过，这归属于高新技术领域。要真正的完成氢能的产业化发展，从氢能的生产制造、存储、输送到有关基础设施建设与产业体系的建设以及规范化的全过程，全世界都还有1条长路要走。在本次国际会议开幕式上，欧盟驻华代表团公使衔参赞G.Papageorgiou作了欧盟即将在07年开始的“框架七”研究计划的报告，激励中国专家与欧盟各个国家权威专家借助国际交流在欧盟未来科技发展计划中协作发展。在之后的主题报告中，诸多来源于欧盟、日本和美国以及国内的氢能综合利用项目负责人和专家介绍了世界各国当今氢能科学研究项目的最新消息、科研成果以及行业前景状况，氢能科学研究现已成为了全球的热点。国际氢能运用现在还处在初始环节，不仅仅在我国，全世界都这样。可是，外国现已进行了诸多的氢能项目，采用各种各样方式积极地进行氢能技术和产业化发展的研究。据了解，欧盟先前在氢能运用这方面现已支持了好几个实体计划，包含与氢能车运行有关的CUTE、氢能存储这方面的StorHy、氢能输送上的HyWays以及氢能安全HySafe等项目计划。在这种科学研究结果的基础上，欧盟“框架六”设立了Hyapproval项目，借助以氢能基础设施建设以及加氢站为主线，在欧盟层面上制定氢能发展中实际难题的解决方法，从有关组织的社会综合性方面建立科学合理的氢能基础设施建设和加氢站的论证审批程序，向世界强烈推荐加氢站的准许程序流程、技术验证方式以及有关的标准与规范，以便为氢能产业制定研发方向，同时在氢能基础设施建设设计、安装、运行管理以及安全问题这方面有章可循。

    我们可以见到氢燃料的优点有很多，选用氢燃料至关重要的优点其一是能够 使排出的CO2降至零，所以对能源来源和转化技术评估变得至关重要。我们可以根据从原油或生物材料(包含城市的固体废物或叫MSW)里提取氢原子，或根据用不可再生资源或游离碳能源发电电解水获得氢。后面一种通常相对比较价格昂贵，极少被选用。值得一提的是，选用混合电流能量电解氢将造成低效、碳基能源产物，这将提升 CO2的排出。在不久的未来，除开在那一些水电资源非常丰富的国家外，诸如:冰岛、挪威、瑞典、巴西和加拿大或那些低消费、非高峰能源容易取得的国家，从天然气、甲醇、石油或MSW中提取氢将是最廉价的一种选择。虽然有CO2排出治理和扣押成本，在大部分地方从原油中提取氢比电解水制氢要便宜有很多。

    目前，相对于气候的变化和石油进口依靠的国际化关注的加大，造成了氢能行业市场生存能力示范性工程的市场竞争。世界各国政府部门、跨国企业和民间团体对加快氢能转变起到了至关重要的作用。要实现氢经济，仍存有很多相关的问题，诸如，集中化还是分散化生产氢;氢汽车的研究、发展和行业市场问题;改善燃料电池技术问题;基础设施(燃料运输和加油站)方面问题等等这些。氢能的商业化和行业市场突破，取决于这种复杂的要素的互相影响程度，以及成本、功率、能量存储密度和车辆的成本、性能、行驶范围、安全等。并且，假如世界某一部分地区氢能和燃料电池发展取得突破将不可避免的影响到世界经济的进程。

    在市场竞争激烈的电力市场，将氢作为电的存储介质会取得有效的经济作用，是因为氢能储存可以使公共事业系统更为灵活性，容许间断性地选用像风能发电这种间断性的电力来源，因此为发电厂节约燃料，提升 经济效益;在选用的安全方面，氢燃料比较其它燃料要安全得多，简而言之，极大部分情况下，假如点燃的情况下，氢气泄漏只能造成燃烧，而并不会发生爆炸。真相说明，项目投资氢能建设的市场前景非常广阔。