氢能是公认的清洁能源，其作为低碳和零碳能源正在脱颖而出。由于氢气在氧气中燃烧释放热量，与氧结合并生成水，过程中不会产生CO2、SO2、烟尘等污染物，因此有“未来石油”之称。当前，国内外尤为看重氢能的开发研究，我国和美国、日本、加拿大、欧盟等都制定了氢能发展规划。从长远来看，氢能若能加以合理的开发和利用，将是我们取之不尽、用之不竭的能源。尽管氢能本身不会对环境造成损害，但是目前制氢过程还不太环保，科学家们正努力寻找一种更加经济、环保、可行的技术来规模化制备氢气。
来源多样，用途广泛
氢能作为21世纪最为理想的能源，具有清洁无污染、储运方便、利用率高、来源广泛、制取途径多样的特点，并且用途广泛，适用性强。
最初，氢作为气体燃料被应用在汽车上。1976年，美国研制出一种以氢为燃料的汽车；后来，日本也研制出一种以液态氢为燃料的汽车。氢气在一定压力和温度下很容易变成液体，因而便于运输，液态的氢既可以作为汽车、飞机的燃料，也可以作为火箭、导弹的燃料。如我国发射的长征运载火箭和美国的“阿波罗号”宇宙飞船，都是用液态氢作燃料的。目前来说，氢能的主要应用是以燃料电池为核心的新兴产业，主要体现在氢燃料电池汽车、分布式发电、氢燃料电池叉车和应急电源产业化等方面。另外，氢能作为一种能源载体，可利用可再生能源如太阳能和风能，将多余电量用于电解制氢，制得的氢能既可以直接利用也可以渗入到天然气中经天然气管网输运并利用。
制氢技术种类繁多
目前国际上的氢能制备主要来自于矿石燃料、生物质和水，工艺主要有电解制氢、热解制氢、水解制氢和生物制氢等。
矿物燃料制氢是传统制氢工业中应用最多的方法，已有成熟的技术和工业装置。主要的工艺一是通过天然气、水蒸汽重整和煤气制氢，二是通过重油部分氧化重整制氢。其中，天然气和蒸汽制氢原理是：CH4+2H2O=CO2+4H2；煤制氢原理是：C+2H2O=CO2+2H2。煤炭制取氢气过程比天然气制氢复杂，得到氢气的成本也高。我国主要以煤制氢为主，技术路线成熟高效，可大规模制备，年供氢能力在千万吨级至亿吨级。国外以天然气制氢为主，天然气原料占制氢成本的比重达70%以上。长远来看，用化石不可再生资源换取燃料，是得不偿失的，不能作为制氢的主要依靠。
富氢气体制氢，包括合成氨生产尾气制氢、炼油厂回收富氢气体制氢、氯碱厂回收副产氢制氢、焦炉煤气中氢的回收利用等。该方法制取的氢气杂质含量高、纯度较低，不能达到GT等技术提供商的H2纯度要求。
热分解制氢主要是通过甲烷热分解。该方法的优点在于制取高纯氢的同时，伴随产生的是固体碳，不会产生CO2气体，减轻了温室效应。但是由于生产成本较高，使得该方法也受到了一定的局限。
水分解制氢又分为电解水、光解水、光电催化水分解三种方式。
最早的制氢方法就是从电解水开始，至今仍是工业制氢的重要方法。但该方法过程中的能量转化效率太低，达不到节能的目的。现在正在改进电解水工艺，使用风能、太阳能等可再生能源分解水制氢，这种途径是值得提倡的。以色列理工大学研究团队的E-TAC（电化学-热活化）水分解技术高效、经济且安全，可实现单位能量氢气产出提升30%，成本下降50%，并消除氢氧混合爆炸的风险。
光解水是利用太阳光能，选取合适的催化剂进行催化水分解反应，制取氢气。太阳能被普遍认为是取之不尽、用之不竭的自然资源，能够很好地满足人们对能源的需求。利用太阳能光解水可产生氢气清洁能源，对环境无污染，是节约能源的一个新途径。美国俄亥俄州立大学的研究团队首次研发了一种能够有效吸收阳光的单分子(元素铑的一种形式)，这种单分子能够有效吸收阳光，而且还可以作为一种催化剂，将太阳能转化为氢气，实现了太阳能制氢技术的新突破。
光电催化水分解则是利用光能和电能共同驱动反应，这种方法可以减少电解水制氢的成本。荷兰基础能源研究所（DIFFER）与丰田汽车欧洲公司合作，已经开发出一种新型固态光电化学电池，能够利用潮湿空气中的水蒸气，在阳光照射下产生氢气。鲁汶大学的生物科学工程师设计了一种氢气面板，可以利用空气中的水分产生氢气。虽然水分解制氢技术取得了很多的研究成果，但目前仍处于实验研究阶段。
生物质制氢主要包括生物质气化、液化、固化和直接燃烧技术。生物质能是一种可再生能源，利用生物质气化制氢可以实现CO2零排放，从而解决化石燃料能源消耗带来的温室效应，同时可以缓解能源危机。
生物制氢是利用植物的光合作用和微生物分解有机物制氢。生物制氢具有节能、清洁、原料来源丰富、反应条件温和、低能耗等优点。生物制氢早在100多年前就已经被发现，是在在微生物作用下，通过乙酸钙的发酵从水中制取氢气。国内的研究起步较晚，始于20世纪90年代，但进展迅速，在厌氧生物制氢和光合生物制氢中已取得了诸多成果。例如哈尔滨工业大学通过高转化细菌，建立了非固定化连续流混合菌发酵方法，其成本低于水电解法制氢成本。对于生物制氢，氢气的纯化和储存是一个关键问题，虽然在研究上取得了不错成绩，但是由于受到很多限制，至今仍未能被广泛利用。
可再生资源制备成为新风向
氢能作为最清洁的可再生能源，近十年来引起了各个国家的高度重视。21世纪的氢气市场需求特性将决定制氢技术的发展方向。随着能源环境问题的日益突出，对清洁能源的关注度与日俱增，对氢气的需求量也将持续增长，特别是目前各国备受关注的燃料电池汽车的研发与利用。因此，寻找合适的制氢方法是各国研究的重点。其中，电解水制氢的方式以及利用太阳能等可再生资源的方式将会得到较快发展。而目前广泛采用的天然气制氢技术，将随着燃料电池汽车的发展，继续起主导作用。从近期和中期来看，利用可再生资源制氢技术还不够成熟，因此矿物燃料制氢仍将是主要的制氢方法。但从长远看，利用可再生资源（生物质、太阳能等）制氢将会是一个的重要发展方向。