氢能，一种氢气和氧气化学反应产生的能量，是一种化学能，主要以化合物的形态出现，属于二次能源。制氢的手段工业上常用的有水电解制氢、煤炭气化、重油及天然气水蒸气转换制造等，当前最主要的来源是水，地球上最为丰富的资源。
汽车与氢能联系在一起要源自上个世纪60年代，首先由Roger E. Billings制造了燃料电池的原型。
氢燃烧电池对环境无污染，它是通过电化学反应，而不是采用燃烧或者储能的方式进行。由于其燃烧只会产生水和热，因此对于环境的污染也是较传统燃烧能源具有重大的节能环保意义。
当时，对于燃烧电池氢能汽车的发展主要有几个难点。
其一，氢的密度很低，如果以液态形式存储在气瓶中，存储的空间由于首先储存量会十分有限；其二，由于受技术条件所限，投入的资本巨大，生产过程中需要的催化剂会影响氢的纯净度；其三，氢的来源问题需要从化石燃料或气体能源提取，引起能量的流失。
1965年，国外科学家已经设计出收款氢能源概念车，而我国也在1980年成功造出第一辆氢能汽车，可载12人。
随着技术的发展，氢从工业应用提取的手段渐成熟，应用也开始逐步推广。
下面看一看汽车用氢能发展：
全球第一辆燃料汽车是奔驰公司在1993～1994年生产的，这是一辆小面包车。由于当时的燃料电池体型巨大，只能装在小面包车上。此后奔驰公司又花了3年的时间，到1997年推出了第一代氢能轿车，轿车的座位可坐人，只是后备箱因安装燃料电池而满了。
中国的第一辆氢能轿车是2002年研制出来的，虽然比全球第一辆氢能轿车晚出现了5年，但从技术角度看并没有比当时国际的一流水平差很多。
可见在2001～2008年，中国的氢能汽车与国际最先进水平基本上在同一个梯队中，但很快一个氢能的发展寒冬就来临了。
造成这种环境变化的首要原因是国际汽车发展趋势发生了变化。2008年美国奥巴马政府认为纯电动汽车应该作为发展首选，美国政府的支持经费开始往储能电池方面转移。在美国新能源汽车战略调整后，中国汽车业也开始对发展纯电动汽车抱有极大热情。
但是新能源汽车的技术路径绝不应该是哪一种技术比较热就打压其他技术，在一些人看来，美国政府把纯电动车视为发展方向，中国也应该在这一条道路上发展。事实上，尽管美国政府力推纯电动汽车，但美国、日本及其他国家几乎没有一个汽车厂商对氢能汽车置若罔闻。
刚刚过去的5月22日，中汽协、中国汽车动力电池产业创新联盟联合公示汽车动力蓄电池和氢燃料电池行业白名单（第一批）
从名单上可以看出，国家已经开始释放一种信号，新能源氢能汽车需要开始大力发展研究了，原因何在？
在发展新能源汽车时，必须看清不同技术路径的汽车在用途上是不同的。纯电动汽车适合城市公交，氢能汽车适合长途运输。前两种技术路径要实现大规模产业化还需很长时间，因此混合动力汽车可能在较长一段时间有较高的市场价值。这三种技术路径不是非此即彼的关系，而是互相补充的关系。
从汽车的发展来看，未来最终的汽车模式应该是生态汽车。现在最环保的方式要用风能、太阳能等可再生能源发电，再将电通过电解水得到氢来制成氢能电池。但是从概念上看这样的转换并不是最有效的方法，最有效的方法是直接把可再生能源用于汽车动力。
由此来看，发展纯电动汽车非常有价值，因为无论哪种新能源汽车本质上都是电动汽车，所以纯电动汽车其实不是一种终极目标而是一种技术手段。但是生态汽车可能要用50年甚至100年才能实现产业化。
氢能汽车的推广不仅仅是汽车企业的问题。氢能汽车基础设施建设比纯电动汽车复杂，电力基础设施已经普及、成熟，而氢能源不一样，怎么制氢、怎么运输、怎么存储、怎么加注都是关键问题。目前氢能汽车的氢气加注技术已经成熟，但是制氢和运氢、存储氢气等技术细节还需探究。
氢能汽车有两条技术路径。一是直接在发动机上烧氢气，就像天然气作为发动机燃料一样。过去宝马就是走的这条路线。二是把氢能源作为燃料电池。燃料电池是电源，能够发电，但是发电的燃料是氢气，利用氢气和空气中的氧气发生类似于电解水的逆过程。电解水是把水中的氢和氧分开来发电，用电来分解。现在是氢和氧化合生成水，同时发电。从目前的技术路线看，燃料电池明显占上风，直接用发动机烧氢气的路径基本被业界放弃了。最早尝试此方式的宝马也放弃了这一项目。
宝马这样选择的原因很简单。对汽车工业来讲，用发动机直接烧氢气的方法只是改变了燃料，汽车的车身设计、动力系统设计等方面几乎没有太大变化，原来的设计基础能延续下去，企业顺手就推进了。
如果当时政府把加氢设施建设起来，宝马立刻就可以实现这种技术路径下的氢能汽车产业化，而基础设施建设有一定难度，而且直接烧氢气还要用内燃机，燃料电池所用的电动机比内燃机在能效上有着明显优势。
氢能源开发的技术瓶颈
为了解决推广氢能汽车过程中遇到的问题，需要解决三个技术问题：
1、大量制取廉价氢气的方法。传统的电解方法价格昂贵，且耗费其他资源，无法推广；
2、解决氢气的安全储运问题。
3、解决汽车所需的高性能、廉价的氢供给系统。
目前常见的供给系统有三种，气管定时喷射式、低压缸内喷射式和高压缸内喷射式。随着储氢材料的研究进展，可以为氢能汽车开辟全新的途径。
MIT能源专家2012年在报告中预计，即使研制出具有价格和性能竞争力的氢燃料电池车，还将需要25年左右的时间，才能使其占新车和轻型卡车销售的份额达到35%，而要使氢燃料电池车替代现有35%的车辆的话，还会再需要20年左右的时间。
目前，国内在燃料电池发动机方面已取得大功率氢—空燃料电池组制备的关键技术，轿车用净输出30kW、客车用净输出60kW和100kW的燃料电池发动机，已在同济大学和清华大学燃料电池发动机测试基地分别通过了严格的测试并装车运行，燃料电池轿车已经累计运行4000多公里，燃料电池客车累计运行超过8000公里。