氢能技术是国家重大战略需求和重要科学前沿之一。目前，制约氢能技术发展的四大挑战主要为：氢的规模制备、氢的储存和运输、氢高效利用及相关基础设施建设。在氢的规模制备方面，可通过传统化石燃料的化学转换加以解决，从长远角度考虑，则需开辟太阳能光催化、太阳能热解、风电转化电解水等可再生能源制氢途径。氢的储运是制约氢能发展的最主要技术瓶颈，当下的研究主要集中在高压储氢罐、轻金属基材料、复杂氢化物材料、有机液态材料氢储运技术等。如何在保证安全性的同时提高储氢密度，是未来的重点研究方向。
关于氢的高效利用主要依赖于燃料电池技术的发展，同时还可利用氢内燃机技术。其中，燃料电池的研究主要集中在如何降低贵金属铂的用量及提高寿命。氢能利用基础构架的研究均集中在基于高压氢气储运的加气站建设，未来的研究可关注不需要对现有汽油基础构架进行大规模改造的，基于有机液态储氢材料的液态管道及加氢站基础构架。真正实现氢能经济是一个非常复杂的系统工程，研究工作涉及到多个领域的交叉，需要化工、材料和物理等行业的研究人员紧密协作，发展新的实验方法和理论，归纳基本规律，共同努力推动我国相关研究的进步和发展。
