氫能在交通、工業、建筑等領域的應用可以豐富能源構成。在運輸部門，使用氫燃料電池為車輛提供動力可以解決環境問題，如空氣污染、噪音污染和二氧化碳排放造成的全球變暖。在工業部門，氫氣一直是最重要的原材料之一，使用氫氣基本上可以使煉油廠和其他行業無碳。迄今為止，氫的生產和使用僅限于工業部門，其主要用途是作為化學工業的原材料。在建筑領域，應用氫能微熱電聯產技術可以顯著提高能源效率，建造節能環保的建筑。

首先，現階段的氫氣生產并沒有消除對化石能源的依賴，加工過程不僅消耗大量能源，而且氫氣生產效率低。開發低成本的制氫技術是全世界科學家共同關注的問題，也是大規模生產和應用氫能的障礙。

第二是缺乏安全可靠的氫儲存和運輸方法。由于氫氣容易氣化、點燃和爆炸，這也是氫能生產和應用的障礙，如何將回收的氫能安全可靠地連接到用戶。

氫能的發展方向應首先面向前一階段，充分利用工業副產品中的氫。例如，焦爐煤氣制氫。中國有豐富的焦爐煤氣資源。焦炭公司遍布中國大陸31個省中的28個省，全國有2000多家焦炭公司。2013年，中國焦炭產量為4.7635億噸，外部供應的焦爐氣產量約為550億立方米/年，外部供應焦爐氣的氫含量約為330億立方米/年。

二是著眼未來，通過分散的二次能源生產氫氣。例如，通過太陽能生產氫氣。目前，太陽能熱水分解制氫、太陽能光催化分解水制氫和太陽能制氫均處于研究階段，但仍有許多理論和技術問題有待解決。