氫能源，在嚴格定義下，其實並非一種能源，而是能源載體（energy carrier）。相對於石油、天然氣、煤炭等傳統石化能源，在燃燒產生電力之後就消耗殆盡，氫氣燃燒後會排放水（H2O），因此氫能源可以重複使用。
簡而言之，氫能並非初級能源，而是一種儲能科技，將化石燃料所蘊藏的能源，或是從其他發電方式得到的電能，轉化為氫氣儲存起來。
釐清此定義後，再來檢視氫能源的優點：除了氫氣蘊藏量豐富且容易取得， 例如天然氣、煤、有機物，甚至是水中都可以取得氫氣，不怕匱乏之外，氫燃料電池單位重量所攜帶的能量大、反應產物只有乾淨的水，且燃料電池的效率普遍較內燃機高， 因此堪稱是儲能的上上之選，然而囿於成本過高，導致進展有限。

製氫方式不同
環保與否有別
氫的來源很多，包括水、生質材料、化石燃料等都能用來製氫。
根據製氫過程的不同，氫能源又被分為「褐氫」、「灰氫」、「藍氫」及「綠氫」。
目前九成以上的氫氣屬於「灰氫」，主要來自於石化產業鏈，以天然氣水蒸氣轉化法（Steam methane reforming，SMR）製氫，由於製程中會產生二氧化碳，不符合環保， 因此被稱為「灰氫」；而另一種方法是採用煤氣化法製氫，由於使用煤，會產生更二氧化碳，因此被稱為「褐氫」。
至於「藍氫」，其製程同樣採用煤或天然氣等石化燃料，但是會將二氧化碳副產品捕獲、利用和封存（CO2 capture, utilization and storage，CCUS），從而實現碳中和，如此產生得到的氫氣，被稱為「藍氫」。至於「綠氫」，則是透過使用再生電力或核能來生產，是最符合環保訴求的製氫方法，但是以此種方式取得的氫成本極高。

製氫成本
攸關普及速度
根據國際能源總署（International Energy Agency，IEA）報告，2018 年綠氫只占全球氫產能不到0.1％，主要原因很明顯：灰氫生產成本為每公斤0.9∼3.2美元，綠氫的生產成本卻是每公斤3∼7.5美元；顯示使用綠氫做為主要工業原料及燃料來源，仍有許多門檻需克服。
施羅德投資（Schroders）新近發表的報告則指出，雖然綠氫的價格要比化石燃料所產生的氫貴上許多，但在規模經濟和可再生能源成本不斷下降的推動下，綠氫的成本將急劇下降， 到了2030年，綠氫應該會成為最便宜的生產方法，屆時便不需再堅持使用其他生產方法。這種情況與五∼十年前電動汽車和再生能源的情形非常相似。
此份報告大膽預測，綠氫可能在十年內取代化石氫氣。鑑於目前綠氫只占氫氣市場的1％，因此發展的潛力巨大。在最好的情況下，綠氫將有100％的市占率，市場規模將因此擴大八倍，這代表2050年綠氫的產量將會達到目前水準的800倍之多。

美日韓中等國
推動氫經濟
隨著成本逐步下降，氫能源的前景更受看好，許多國家紛紛加強布局力道。
在這些國家中，日本堪稱是先驅，目前已經設置超過100個加氫站，而且在福島打造全球最大的太陽能製氫廠，藉此熟悉氫能管理系統，調節氫氣製造，使電網供需平衡。
韓國亦針對氫能源規劃長期的推動進程，包括2019年提出氫經濟路線圖、2020提出氫能法，並於中央政府及地方政府、產官學等建立合作關係，以推動在產氫、儲存、運輸、應用（燃料電池與交通）等不同領域的發展。
在政策帶動下，包括現代汽車、韓華集團（Hanwha）、GS集團、斗山集團（Doosan）和曉星集團（Hyosung）等韓國企業大舉投資氫能源。韓國政府並計劃在2030年前培養500家氫能相關公司、生產85萬輛氫能車，並完成660座氫氣充電站的建設，協助韓國企業拓展氫能源業務。
2020年7月落成的韓國「大山氫燃料電池發電廠」，是全球首家使用工業剩餘氫能源的發電廠。
該發電廠是由韓國東西部電力公司興建，與從液化天然氣中提取氫氣的一般燃料電池發電廠不同，是直接利用鄰近石油化學工廠排出的氫氣，所以屬於不會排放溫室氣體的環保發電廠。
韓國的燃料電池供應量至今已占全世界40％，韓國政府已訂下2040年之前量產15GW發電用燃料電池的目標，並將培育出口產業。
美國方面，早在2002年就已提出氫能相關願景，世界第七大經濟體的加州，更是持續推動朝向氫經濟轉型。加州目標在十年內設立1,000座氫氣充電站，並將氫氣汽車的數量提升到100萬輛。
中國大陸政府也在積極培育氫產業，目標在2030年前供應100萬輛氫汽車，建立1,000座充電站。
為此，中國大陸政府免除了氫能汽車10％的購置稅，並將原定於2020年結束的氫能汽車補貼計畫延長至2022年底。

歐盟力推
發布戰略計畫
歐盟於2020年發布的潔淨氫能戰略計畫，更為氫能源的發展打了一劑強心針。潔淨氫能戰略計畫推廣採用再生電力，例如利用風能和太陽能製氫（綠氫），但同時也支持從石化燃料中提取的低碳氫能（藍氫），以在短期內擴大生產。
歐盟估計到2050年，潔淨氫能可滿足世界能源需求的24％，年銷售額約為6,300億歐元。
歐盟的潔淨氫能計畫將分階段進行，首先於2020∼2024年，在歐盟安裝至少6GW的再生氫電解槽，以生產100萬噸的再生氫能；2025∼2030年，完成至少40GW的再生氫能電解槽，在歐盟生產1,000萬噸的再生氫能；2030∼2050年的目標則是使再生氫能技術達到成熟，使得難以脫碳的化工、煉鋼等產業可以大規模採用，擺脫對石化燃料的依賴，實現「碳中和」的願景。歐盟執委員會並成立歐洲潔淨氫能聯盟，以支持歐洲新興的再生氫能產業。

安全性待提升
普及指日可待
氫能源發展受到全球多國的重視，然而談到氫能源的前景，除了成本必須大幅下降之外，安全性也是氫能源需克服的問題。
氫原子長期滲入金屬內部會造成機械性能嚴重退化，容易斷裂損壞，一旦導致氫外洩，與空氣混合後，些許星火就很容易引起爆炸，因此氫的處理、運送與儲存難度極高。目前主要是採用碳纖維複合材料為主，盡量降低危險發生的可能。安全性的進一步增強，將左右
氫能源應用的發展。
整體而言，氫能源的應用仍有待克服成本及安全性瓶頸，但一般相信隨著再生能源及儲存技術的進展，氫能源的應用將持續推進，若再加上政府提供相關補助及積極建置基礎設施，氫能源的普及將是指日可待。