在過去半世紀，至少有兩段時期，氫被熱切期盼成為石油的替代品。第一次是在 1970 年代，石油危機之後；以及在 1990 年代，當氣候變化開始引起政治關注，人們渴望用氫代替化石燃料，但時至今日仍未能實現。據「經濟學人」分析，在多次期望落空之後，這次氫能源或終於能修成正果，填補潔淨能源的空間。
氫能源之所以未能普及，當中有許多原因。首先，要替換現時以化石燃料為主的基礎設施，是項艱鉅工作。第二，氫本身也有缺點 —— 在相同體積中，氫所存儲的能量比化石燃料儲存的少。更棘手的是，氫不像化石燃料般能透過開採取得，而是要經過複雜的工序。
目前最常見的方法是「蒸汽重整（steam reforming）」，使用催化劑將氫從天然氣和蒸汽中分離，但其原材料亦是來自化石燃料。如要達至減低碳放，便要有後續捕獲和儲存二氧化碳的技術和工序。另一種方法，是將電解水分解為氫氣和氧氣。然而，轉換能量的過程很難完全做到「左手交右手」，當中會有能量損耗。既然用電換氫要有所折兵，為何不簡單地以電來作為最終能源？
但氫能源陣營的支持者相信，有關電解技術和設備很快可以降低成本，以至足以勝任這項工作。另外，氫的能源密度高於電池，對於長途旅程來說尤為吸引，因為氫有更高能源密度，用於貨車上，便能夠騰出更多空間載貨。
氫氣也可代替天然氣提供熱力，而最大的優勢在於，它能利用現有運輸天然氣管道的基礎設施，澳洲、英國和德國等國家便正在嘗試此方案。英國國家電網的工程師 Antony Green 說：「我們已經有一個至少能再用 75 年的燃氣網。如果可以的話，為甚麼不利用它呢？」5 月，多間德國管道營運商宣佈：在 2030 年前，將以天然氣管道為基礎，建設 1,200 公里的氫電網，耗資 6.6 億歐元。
另一個建議，是把氫用作儲存能源。例如在應用風能和太陽能時，需要匹配電力供應和需求。若能將盈餘的能量儲存起來，在有需要時釋放出來，便能解決日常的供需問題。其中的可能方法是先製造出氫，並像處理天然氣一樣，將其保存在地下洞穴。此舉能夠大幅增加儲存容量，或足以應付日常波動，甚或季節性波動。
目前，每年約有 7,000 萬噸氫氣經由蒸汽重整產生。但每生產 1 噸氫氣，就會排放 7 噸二氧化碳，環保主義者稱之為「灰氫」。若二氧化碳能被捕獲並儲存，則為較潔淨的「藍氫」。7 月 1日，挪威能源公司 Equinor 公佈將在英格蘭北部建造大型藍氫工廠。日本則更雄心勃勃，指望藍氫能成為未來的動力來源，當局設想從澳洲的褐煤礦床，開採天然氣以生產氫氣，並將副產物二氧化碳埋在當地，然後像現時運送液化天然氣的油輪一樣，經太平洋將氫氣運送回國。
可是，捕獲二氧化碳的過程中，始終會有氣體逃逸。因此，最理想是利用再生能源，生產出環保的「綠色」電解氫。雖然綠氫的價格為每公斤 2.5 至 5 美元或以上，比藍氫更貴，但隨著製造藍氫和綠氫的技術不斷提升，成本有可能進一步下降。此外，太陽能和風能價格亦持續下跌，例如在過去10 年，太陽能的成本下降了 85％，有利於綠氫生產。隨著各國政府和公司對氫的興趣增加，國際能源署在去年中的展望報告表示，即使氫能源在過去未能成功推行，但「這次將會不一樣」了。
