在本指南中，我們列出了氫能的優點和缺點。
本指南是我們整理的一係列指南的一部分不同能源和能源生產方法的優缺點．
總結-氫能的利與弊
優點
在過去的幾十年裏，對氫的需求一直在穩步增長
正在開發利用可再生能源生產氫氣
比汽油更好的燃油經濟性，更大的能量密度/輸出
與原油管道相比，管道(每英裏)成本更低
如果在當地生產並在生產後不久使用，是否有顯著的傳動退化問題
能否靈活使用，並與其他能源相補充
燃料電池維護成本低，能量損耗低(與其他能源相比)
燃料電池的尺寸是一個優勢
使一些國家有機會減少外部或外部對一種能源的依賴
是否可以作為一種儲存和利用剩餘可再生能源的方式
低毒性暴露風險
可以在沒有接入電網的地方遠程使用嗎
從某些類型的配電管道泄漏預計不會是一個重大問題
能否運輸和出口，使其成為可交易的能源商品
缺點
依賴一次能源生產氫氣
目前還不是完全清潔/綠色的能源(天然氣和煤是製造氫的主要能源)
這是一種成本高昂的製造能源的方法嗎?成本可能是最大的障礙
液氫的能量密度比其他燃料低
有一些不確定和未知
非本地製造的氫可能會有能量損失問題
目前世界上許多城市的基礎設施與氫燃料不兼容
氫在某些溫度和條件下不能很好地發揮作用
有限的可用性和訪問問題
會對環境產生負麵影響嗎
需要持續的燃料來源
目前氫燃料汽車的行駛距離可能受到限製
潛在的安全問題(冷凍燒傷，可燃性，在某些情況下，氫氣站爆炸的風險)
天然氣管道內可能存在氫氣問題
每個國家在生產更多氫氣或使用更多氫能方麵可能麵臨各自的挑戰
一般的總結
氫能現在有它的特定用途，如在燃料電池汽車。
目前，大多數氫燃料都是用化石燃料(化石燃料是一種有限的資源，通常會產生排放和空氣汙染)-其中一個主要來源是天然氣/甲烷
隻有當技術允許氫能從可再生和清潔能源從環境可持續性的角度來看，它是否有可能成為可再生能源的載體?
實際上，要使氫能在世界範圍內得到更廣泛的應用，還需要進一步的發展和進步。
下麵列出了三個資源:energy.gov, eia.gov和iea.org資源，它們在這方麵做得很好概述了氫能在未來發展中麵臨的一些主要挑戰：
- energy .gov指出，成本是氫能源的最大挑戰，“氫生產的最大挑戰，特別是從可再生資源生產的，是提供低成本的氫”，“為了降低氫的總體成本，研究重點是提高氫生產技術的效率和壽命，以及降低資本設備、運營和維護的成本。”
- Eia.gov指出，氫能源技術的成本、可用性/可及性、氫能源技術的供應和基礎設施都是相關的，沒有其他因素，就無法發展和擴大規模……氫燃料汽車的生產是有限的，因為如果氫燃料加油站不容易到達，人們就不會購買這些汽車，如果沒有氫燃料汽車的客戶，企業也不會建造加氣站。
-以下列出的國際能源署資源提到了氫能擴大和改進的7個關鍵途徑
*注意-以上的優點和缺點是廣泛的概括。
顯然，每個特定的能源項目都有不同的變量影響最終的利弊(比如減少燃煤電廠排放的新技術隻是眾多例子之一)。
每個能源項目和情況(在不同的國家和城市)應該單獨分析。
話雖如此，關於不同能源的利弊的一些廣泛的原則和模式也趨於一致。
什麼是氫能?
氫能有多種用途，但它與氫作為氫燃料的主要元素一起發揮作用
它可以直接作為氣體或液體使用，也可以在電化學電池中與氧結合反應產生電、水和一些熱
它被用在商用燃料電池汽車如乘用車近年來，並已在燃料電池公交車上使用多年。
閱讀更多關於什麼是氫能以及它在本指南中的用途
氫能源的優點
使用時零溫室氣體排放
與燃燒時排放溫室氣體的石油燃料相比，它是一種清潔的燃燒燃料。
氫在使用時隻釋放水蒸氣和熱空氣。
來自vittana.org -“如果一輛汽車從標準的內燃機轉變為氫動力汽車，將減少近5噸排放到大氣中的二氧化碳。”
對氫的需求一直在穩步增長
從1975年到2018年，數據顯示氫氣需求一直在增長(iea.org)
需求的增加不僅表明氫氣可能滿足需求，而且也意味著隨著時間的推移，這種能源有更好的機會發展並達到更大規模的使用。
可再生能源製氫正在開發中
利用太陽能和風能等可再生能源生產氫，可能使氫能源在未來更加可持續和可再生．
話雖如此，目前還不清楚這種製氫方法何時或是否能夠大規模使用。
比汽油更好的燃油經濟性，更大的能量密度/輸出
氫能是一種比汽油等其他燃料更有效的燃料，這可能與燃料經濟性和能量密度有關……
燃油經濟性:
如果用在汽車上，與汽油相比，使用氫燃料可以達到100%的燃油經濟性。
能量密度:
氫本身的單位質量能量密度是甲烷或汽油的三倍。
更好的能量密度可能是更好的能量輸出的另一種說法。
與原油管道相比，每英裏管道成本更低
一些報告顯示，現在氫管道的每英裏成本比原油管道還低:
氫運輸網絡的成本已低至每英裏21萬美元，而第一次安裝氫管道時的成本約為每英裏200萬美元
相比之下，原油管道每安裝英裏的平均成本可能達到650萬美元，在美國一些州甚至高達1700萬美元。
——vittana.org
如果在本地生產，是否會有重大的能量傳輸退化問題
不同類型的能量在將能量從生產地傳輸到使用地時，會保持或損失不同百分比的能量。
在這方麵，氫的效率可能不如天然氣，但它通常不像煤、核能和石油那樣低。
長距離運輸、長時間儲存或消耗掉能量損失的氫，可能會失去更多的原始能量價值。
Vittana.org提供了一些能源傳輸效率數據:
[當將不同的能源輸送到新的地點時，天然氣隻損失45%的原始能量，氫氣損失60%或更多，煤炭、核能和石油損失65%]
能靈活使用和補充其他能源嗎
它是一種靈活的能源，可以以各種各樣的方式使用。
閱讀更多關於本指南中氫能的使用範圍．
此外，隻要有一個兼容的受體來接受能量，燃料電池甚至可以與其他電力資源一起工作，以補充現有的電力。
燃料電池是低維護，而且不會有一個能量下降
氫燃料電池比其他燃料需要更少的維護。
此外，當燃料電池達到其生命周期的末尾時，能量的下降也會減少。
燃料電池的尺寸是一個優勢
氫能可以儲存在非常小的燃料電池中(大約是一個普通筆記本電池的大小)
這種尺寸優勢使得燃料電池幾乎可以安裝在任何地方，假設能量可以通過某種方式傳輸。
唯一的例外是氫能不能在極熱的環境中儲存。
減少對其他國家能源的依賴
世界上大部分石油產自大約20個國家。
氫能可能使各國減少對外國進口的依賴，並生產更多的本國能源。
可以用來儲存多餘的可再生能源嗎
氫氣可以從太陽能和風能等可再生能源中產生。
這樣做的好處是，無需將多餘的可再生能源儲存在電池中或使用其他備用能源，能源可以以氫氣的形式儲存。
從sciencedaily.com:
燃料電池可能是未來的一項關鍵技術——特別是當來自風能和太陽能的剩餘電力以氫氣的形式暫時儲存起來，從而可以用於家庭供暖或移動。
目前，當市場上的電力過多，生態能源被浪費時，風力發電場就會被關閉。
低暴露於毒性風險
舉個例子，汽油中有超過100種化學物質。
氫能就沒有這個問題。
冷凍燒傷和可燃性是氫氣唯一需要考慮的問題。
能在偏遠地區使用嗎
氫燃料電池幾乎可以在任何地方使用，包括農村地區。
當電網或能源不能立即獲得時，這是一個好處。
從某些類型的配電管道泄漏可能不是一個重大問題
有某些類型的分配管道可以顯著減少氫氣泄漏的機會。
塑料(聚乙烯PE100)管道的泄漏預計非常低，約為0.001% (wikipedia.org)
能作為能源商品運輸和出口嗎
在卡車和輪船上，並在國家之間出口到海外，使其成為可貿易的能源商品(arena.gov.au)
氫能源的缺點
氫的生產依賴於其他一次能源
要使用氫能，首先需要從其他一次能源中生產氫氣
因此氫能依賴其他一次能源的
不是完全清潔的能源
氫氣的使用階段相對清潔，但氫氣的生產階段則不清潔。
生產氫氣的主要過程之一是蒸汽甲烷重整，即從天然氣/甲烷中製取氫氣。
這裏有排放和化石燃料足跡。
電解可能對環境的影響更小，但這種生產氫氣的方法還沒有大規模使用．
這可能是一種成本高昂的能源生產方式——這可能是最大的挑戰
[在美國，一個用燃煤發電廠製造氫能的10年項目][耗資近10億美元](vittana.org)
除了資金成本，製造和推廣氫能還需要考慮其他成本。
液氫的能量密度比其他燃料低
液態氫單位體積所含的能量比煤油低(sciencedirect.com)
所以，同樣的產量可能需要更多的液氫。
有不確定性和未知數嗎
將氫能產生的碳儲存在地下會產生未知，比如地球會如何與地表下儲存的高濃度二氧化碳發生反應。
非本地製造的氫可能會有能量損失問題
氫氣需要在當地生產，以減少能源損失，否則生產成本將永遠高於其他能源類型。
目前許多地區的基礎設施與氫不兼容
氫需要製造燃料電池來儲存能量，而目前許多地方的基礎設施很可能無法兼容。
在某些溫度和條件下表現不好
在某些溫度和環境中，如水開始沸騰的溫度和高溫，氫能很難使用或無效。
有限的可用性和訪問
氫能的可用性和獲取可能是有限的，因為它是工業生產，而不是大規模的商業或居民。
此外，公共氫燃料站也很有限——截至2018年1月，美國的氫燃料站不到40個(vittana.org)。
對於誰可以進入公共加油站也可能會有限製。
會對環境和間接健康產生影響嗎
過多的氫可能會導致我們大氣中的臭氧不足。
這可能會導致更多由太陽傳播的長波紫外線和中波紫外線，改變我們的環境，危害我們的健康，以及其他不確定因素。
需要一個持續的燃料來源
氫能的主要優點之一是它可以連續運行。
但是，這意味著首先必須有一種一次能源，這也意味著必須以額外的費用提供燃料來源，否則氫燃料電池必須不斷更換。
目前，氫燃料汽車的使用範圍可能有限
目前，一般的氫燃料電池可以提供大約300英裏的能量支持。
但是，缺乏加油站可能會限製氫燃料電池汽車的行駛距離。
缺乏耐久性和汙染(來自外部環境)也會限製按需能源的有效性和氫燃料汽車的航程。
潛在的安全問題
冷凍燒傷和可燃性是涉及氫的某些用途的一些潛在問題。
舉個例子，氫氣站也有可能爆炸。
氫能不應儲存或放置在極熱的環境中。
氫燃料的點火能量低，燃燒能量高，容易從油箱中泄漏，具有危險性。據報道，氫氣加氣站發生爆炸(wikipedia.org)
煤氣管道內的潛在問題
必須對天然氣管道內使用的氫氣量進行管理，以防止它破壞或在管道內製造問題。
此外，氫氣是最小的元素，因此從古老的天然氣管道(如鐵管道)中泄漏的傾向略高(維基百科)。
個別國家在增加氫生產和氫能源使用方麵可能麵臨具體挑戰
例如，在澳大利亞，這些挑戰可能是:“生產可再生氫的成本高，用於天然氣網絡等應用的監管框架有限，終端使用市場不發達，吸引項目投資的需求不足。”(arena.gov.au)
[有些國家可能也沒有陸地空間或天氣條件，無法利用太陽能和風能等可再生能源生產氫氣，可能不得不依賴從其他國家進口](originenergy.com.au)
國際能源署在資源清單中列出的資源概述了世界各地氫能麵臨的更多挑戰
來源
1.https://en.wikipedia.org/wiki/Hydrogen_fuel
2.https://www.renewableresourcescoalition.org/alternative-energy-sources/
3.https://vittana.org/18-biggest-hydrogen-energy-pros-and-cons
4.https://www.conserve-energy-future.com/pros-and-cons-of-hydrogen-energy.php
5.https://science.howstuffworks.com/environmental/green-science/pros-and-cons-of-hydrogen-energy.htm
6.https://www.energy.gov/eere/articles/hydrogen-clean-flexible-energy-carrier#:~:text=Hydrogen%20can%20be%20used%20in,and%20utilities%20are%20emerging%20markets
7.https://arena.gov.au/renewable-energy/hydrogen/
8.https://www.originenergy.com.au/blog/hydrogen-energy-what-is-it-and-why-origins-looking-into-it/
9.https://www.iea.org/reports/the-future-of-hydrogen
10.https://www.sciencedirect.com/topics/engineering/hydrogen-energy
11.https://www.sciencedirect.com/topics/engineering/hydrogen-energy-storage
12.https://www.sciencedirect.com/topics/engineering/liquid-hydrogen
13.https://www.eia.gov/energyexplained/hydrogen/use-of-hydrogen.php: ~:文本= % 20氫燃料% 20細胞% 20產生% 20 % 20的電力% 20結合% 20氫% 20和% 20氧氣含量,% 20小% 20 % 20 % 20的熱量。
14.https://www.sciencedaily.com/releases/2015/07/150715113313.htm