氢燃料电池主要由阳极、阴极、电解质和隔膜四部分组成，结构与一般的电池基本相同，不同的是后者的活性物质贮存在电池内部，导致电池的容量受限。而燃料电池的阳极和阴极本身并不包含活性物质，只作为催化元件使用，所以原则上只要氢气和氧气不断输入，氢燃料电池就能持续发电。原理方面，氢气和氧气分别从外部输入氢燃料电池的阳极和阴极，阳极的氢气经过催化剂作用，生成氢离子和电子，失去电子的氢离子穿过隔膜终到达阴极，其化学方程式为H2=2H++2e-，氢离子到达阴极后，与阴极的氧气和电子重新结合为水，其化学方程式为2H++1/2O2+2e-=H2O，整个过程的总反应为H2+1/2O2=H2O。液态储氢及储氢材料储氢方式在储氢密度、储氢量、安全性方面都于压气态储氢。甘肃氢燃料汽车加氢站项目
氢能可推动可再生能源的加速部署氢能大规模部署（或氢气衍生的燃料和大宗商品）可以推动对可再生能源发电需求的增长。IRENA估计，2050年将有19艾焦氢气由可再生能源电力制取，占终端能源消耗的5%和发电量的16%。而氢运输过程中会造成重大能量损失，可能会使氢能供应的电力需求成倍增加。因此大规模部署氢气将对电力行业产生重大影响，并且为可再生能源部署带来更多机会，可通过制氢提高电力系统灵活性电解槽可在几分钟甚至几秒钟内增加或降低产量，新兴的质子交换膜电解槽比碱性电解槽响应速度更快，因此可利用电解槽缓解电网拥堵，这有助于减少对波动性可再生能源的削减。同时，可再生能源电力可通过制氢来输送。氢气可用于季节性存储波动性可再生能源电力到2050年，高比例风能和太阳能并网将使储能需求增长，将可再生能源制氢与储氢相结合，可以为能源系统提供长期的季节灵活性。储氢可以以多种方式进行。山东国内氢燃料汽车加氢联系人全球范围内正掀起氢能产业发展热潮，将极大推动氢能产业发展。
氢气用作汽车能源的主要问题，成本高。地球上氢气储量固然丰富。 但以目前的技术，制取氢的成本太高。用电解水的方法制取氢，是目前工业上主要的生产氢气的方法，如果用这种方法制取氢气，再把氢气用作汽车燃料，从能源效率上来讲是不合算的。储带不便。氢气在汽车上的储带十分不便。气态储带，能量密度低的缺点很突出，如果要求氢气汽车与汽油汽车保持同样的行驶里程，则储气罐的体积约为汽油油箱的20倍；这对解决必要的行驶里程相当困难；液态储带要求-253℃的温，需要采用隔热的油箱，且有蒸发损失，成本很高；金属氢化物储带（即气态氢在200～250个大气压下与某种金属化合，形成几毫米大小的固体金属氢化物，把这种金属氢化物带在汽车上，使用时将其加热分解，释放出氢气供内燃机燃烧，剩余金属可再次与氢气化合，循环使用）方式进展较大，似有更好的前景。动力性较差。氢气虽然热效率高，但其密度很小，在气缸中将挤占相当一部分容积，影响空气量，反过来也影响了氢气量。此外，氢的单位质量热值虽然高，但单位容积热值低。这都会影响氢气发动机的动力性。
液氢槽罐车运输是将氢气深度冷冻至21K液化，再装入隔温的槽罐车中运输，目前商用的槽罐车容量约为65m3，可容纳4000kg氢气。国外加氢站使用该类运输略多于高压气态长管拖车运输。管道运输分为气态管道运输和液态管道运输两类。气态管道直径约～、压力范围为1~3Mpa，每小时流量约310~8900kg氢气，目前该类管道总长度已超过16000km，主要分布在美国、加拿大和欧洲等地，其投资成本较天然气管道高50~80%，其中大部分的成本用于搜寻合适的地质环境来布局管道线路;液态管道采用真空夹套绝热技术，由内层和外层两个等截面同心套管构成，且两个管套中间抽成真空状态，防止内管内液氢的温度扩散。氢气可作为飞艇、氢气球的填充气体（由于氢气具有可燃性，安全性不，飞艇现多用氦气填充）。
氢气医学是一个新领域，即使医学相关专业医护人员，都不一定了解，但是这个新领域正在受到许多有志之士的关注和认可，关键的原因是这种新手段可能是解决人类慢性疾病的安全有效方法，这也正是当前医疗卫生领域面临的重要挑战。慢性病危害特别大，范围非常，例如糖尿病和糖尿病前期的患者占成年人50%左右。一个没有患糖尿病的人，不等于将来不会患，更不等于兄妹父母不会患，不等于亲戚朋友没有。如果加上血脂异常和，可以说慢性病和每个人都会有关系。慢性病问题关键要做好生活方式改善，能预防或延缓大部分慢性病发生，但是也不能彻底解决问题。在冶金工业中，氢气主要用作还原气，以便将金属氧化物还原成金属。北京氢燃料汽车加氢气
单从运输方面的成本来看，以液氢运输成本，管道运输。甘肃氢燃料汽车加氢站项目
氢是主要的工业原料，也是Z重要的工业气体和特种气体：在石油化工、电子工业、冶金工业、食品加工、浮法玻璃、精细有机合成、航空航天等方面有着范围很广的应用。氢也是一种理想的二次能源（二次能源是指必须由一种初级能源如太阳能、煤炭等来制取的能源）。在玻璃制造的高温加工过程及电子微芯片的制造中，在氮气保护气氛中加入氢以去除残余的氧。在石化工业中，需加氢通过去硫和氢化裂解来提炼原油。随着人类对能源的需求量日益增长，化石燃料等不可再生能源面临枯竭的危险，化石燃料对环境的影响也不容忽视。所以，开发和利用新能源成为越来越迫切的要求。高纯气体氢气作为能源，越来越受到人们的关注。氢气本身无毒，完全燃烧放出的热量约为同质量甲烷的两倍多（液氢完全燃焼约为同质量汽油的3倍），且燃烧后的产物为水（2H₂+O₂=点燃=2H₂O），不污染空气。所以，它被认为是理想的清洁，高能燃料。目前，作为高能燃料，液氢已应用于航天等领域；作为化学电源，氢氧燃料电池已经被应用，如用作汽车的驱动能源等。目前，在生活和生产中大量使用氢能源还存在一定困难。由于高纯气体氢气的制取成本高和储存困难，作为燃料和化学电源暂时还未能广泛应用。甘肃氢燃料汽车加氢站项目
