氢，化学元素符号为H，在元素周期表中位于首位，大约占据宇宙质量的75%。在地球上，自然条件形成的单质相对罕见，因此，氢能作为一种二次能源，与煤、石油、天然气等传统的化石能源不同，难以直接从自然界获取。既然如此，氢能为何又成为了燃料呢？
这是因为氢的热值很高（120.0MJ/kg），是同质量焦炭、汽油等化石燃料热值的2–4倍，也就是说燃烧相同质量的燃料时，氢所产生的热量是焦炭、汽油等化石燃料的2–4倍；同时氢能具有能量密度高、存储形式多样的特点，可以调配太阳能、风能等作为能源载体。
重要的一点是，氢气仅仅含有氢元素，因此燃烧的产物中只有水，而传统的化石燃料因为含有碳元素，所以燃烧时会产生大量的二氧化碳。因此氢气作为燃料可以彻底实现零碳排放，在“绿色环保”方面意义重大，被视为 21 世纪zui具发展潜力的绿色二次能源。
据国际氢能委员会预测，到2050年，氢能将承担全球18%的能源终端需求，创造超过2.5万亿美元的市场价值。以上种种，足以见得氢能的重要性。
尽管氢能作为燃料有着如此丰富的优势，但关于它的开发和利用，却又充满着诸多挑战。氢能的开发和利用，可以分为制取、储运和终端使用三个环节。需要每个环节同时进步，战胜各自的技术壁垒，才能实现氢气的利用。
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