首先，我们需要站在全球基础能源换挡的高度去思考储能、氢能等行业的发展脉络。
全球的基础能源正在从碳基化石能源全面转向太阳能（光伏、风能和水能都是太阳能的一种，以下统称太阳能）；
伴随着基础能源的换挡，几乎所有行业都将会被“革命”一次。
在化石燃料为基础能源的年代，我们诞生了蒸汽机、内燃机、喷气式发动机、燃气轮机等等，这些本质上都是将化学能转化为机械能的装置，也就是热机，同时在数百年的工业革命中，我们也建立了一整套适应于化石燃料的采掘、加工、运输和分销体系，该体系遍布全球，四通八达。
化石能源为基础的能源体系本身看起来似乎是非常完美的，能源供应稳定、效率尚可、产业链健全。但他有一个致命的问题，碳排放。
随着人类社会对碳中和的共识逐步形成，化石燃料为基础的能源体系，显然就不再能适应人类可持续发展的新需求。
太阳能无疑成为了脱碳的最佳选择，理论上可以做到全流程无碳排（solar for solar）。但是太阳能也有一个很大的弊端：间歇性。地球围绕太阳公转，地球还有自转，必然导致按天为周期的短期能量间歇和按年为周期的中长期能量间歇。
自从太阳能产业发展至今，储能便一直是伴随左右。
传统化石能源的储存比较成熟，火车皮可以拉煤、油箱可以装汽油、管道可以输送天然气。这些基础设施的运行，仍然十分高效。
比如我们常见的各种移动交通工具，本质就是一个热机+一个储碳罐（油箱、气瓶、储罐等）。
在太阳能时代，如何把太阳光储存起来，是一个非常复杂的问题。
当然，最容易让人想到的就是发电，毕竟可以完美嵌合在化石能源时代诞生的庞大电网之中，发了电就即时消化掉了。
就这样，太阳能电力产业在欧美野蛮发展了数十年，时间来到了21世纪，最大的变量-中国也加入了太阳能产业的大潮，太阳能产业膨胀的速度一下子提高了一个数量级。随着太阳能电力在电网中的比例逐步提高，开始出现对电网的冲击，毕竟目前的全球电网都是化石能源时代留下来的体系，它天然的适应于那个时代，化石燃料燃烧、烧开水、然后切割磁感线发电，韧性有余，而弹性不足。在面对太阳能这种“善变”的能源，这一套电力系统显然是受不了太阳能时时刻刻的波动性。
本质上的“储能产业”开始登上舞台。不管是调频，亦或是调峰，本质都是为的是能让弹性不足的电网增加弹性，更加“柔”一些。
锂电池为代表的电化学电池储能。
对、你没看错。电化学储能无疑是最优秀的储能方式之一。优先获得了产业界和资本的青睐。
想想，汽车变成电车，也就是一个热机+储碳油箱的交通工具，变成了一个电机+储电电池的交通工具。但是后者就有了完全脱碳的可能性。
当然目前EV还没有脱碳，但在电网电力的逐步脱碳的过程中，EV的制造过程和行驶过程的碳排会逐步降低。近些年有很多人抨击EV实际碳排更大，我觉得这些抨击毫无价值，两条腿走路，电网电力脱碳化+汽车电动化，两条腿都不能停。实际上，按照柔性电网的设想，EV的电池是未来电网可调用的重要储能装置。
说回储能。太阳能产业又疯狂奔跑了20年，有一种渐渐“成事儿”的趋势，在电网中的比例越来越大，在很多国家到20%甚至以上的份额。
量变引起质变。光靠电池等储能设施不太够了。
如果不发展大规模长周期储能，太阳能的发展势必形成“堰塞湖”。
大规模、长周期储能的需求陡然而增，产业界这才想到了氢。氢其实不是个新东西，人们发现它已有200多年历史了。碳中和和储能需求的陡增，把氢又推到了产业的前台。
所以，我们要站在人类能源体系从化石能源转向太阳能的高度，去看电池和氢。氢能本质上是储能市场的一个分支而已。
太阳能发展到不同的阶段，会引导出不同的储能产业。
短时、小规模调频调峰储能（电化学）+大规模、长周期储能（氢）。
就像电化学储能起来之后，诞生了锂电池汽车等巨大的产业机会一样，大规模长周期氢储能起来之后，同样也会诞生巨大的产业机会，目前大家看到的比较多的燃料电池，本质上是一个氢发电机+储氢瓶+电动机。但燃料电池只是氢能产业链中氢应用的一个环节而已。
未来，更大的产业机会，在于制氢+储氢+氢应用，我们分别讨论一下。
制氢
现在很多人都听说过灰氢、蓝氢和绿氢。这个区分主要是根据其是否存在碳排放，以及氢的来源来确定：
灰氢：氢作为主要的工业气体，广泛用在化工、钢铁等行业，全球每年消耗量在8000万-1亿吨左右。目前95%的氢都是通过化石燃料（煤、天然气等）重整获得。在这个过程中会有大量碳以二氧化碳的形式被释放出来，也就是所谓的灰氢。毫无疑问，在未来低碳零碳社会，这种制氢方法会逐渐减少。
蓝氢：针对灰氢会产生大量碳排放的问题，增加碳捕捉与存储(CC&S)，就是所谓的蓝氢。理论上说这种方式可以降低碳排放，但这一说法目前存在争议 --根据美国康奈尔大学在2021年所作的一项研究，考虑到蓝氢制备过程的额外能耗，其全产业链会增加而不是降低碳排放。
绿氢：通过电解槽、使用电流电解水来制氢，不产生本地碳排放。如果是使用风电、光电等可再生能源，其全系统碳排放可以降至最低。这也是未来氢能源产业发展的大方向。
电解水制氢有多种方法，最常用、产业化程度最高的是碱性电解水制氢（AWE），需要使用碱性电解液（KOH）并使用石棉隔膜，产出来的氢需要通过脱碱工艺，而石棉存在着严重的环保问题，目前在发达国家已被禁用。
目前最有发展前途的是质子交换膜(PEM)纯水电解，不仅产出氢的纯度高（>99.99%）,且启停快、无腐蚀无污染，与风电、光伏发电等再生能源发电匹配度高：一方面通过风光发电、电解水制氢，可以提供重工业、化工行业所需氢，全面取代灰氢；更重要的是，氢的高能量密度（140MJ/KG）,使得氢成为储能行业的重要载体。而大规模、长周期储能系统的建立，是风电、光伏发电等再生能源取代化石燃料发电的核心前置条件。
目前欧洲已在建设大型PEM电解水制氢项目，所谓的欧洲2*40GW绿氢计划，在2030-2040年使得氢经济完全成熟，应用在难以通过电气化实现零碳排放的领域 – 如航空、重型机械、重型商用车等。随着2022年爆发的俄乌冲突及欧盟对俄制裁，欧洲意图降低、乃至摆脱对俄罗斯天然气依赖，欧洲绿氢制备预计会进一步提速。
国内氢能产业发展前景更加光明—中国一直是世界上风电、光电装机容量绝对值及增加值最高的国家，大量上线的风电、光电对于电网形成了巨大的负担，很多时候不得不产生弃电现象。而使用风电光电，通过可快速响应的PEM电解水制氢，可以把多余的电能转化为氢，在无风、无光的时候使用，就成了一个非常现实可行、且具备较高经济性的储能方案。
储氢和运氢
与制氢相比，储氢相对更困难一些—氢作为元素周期表中最轻的元素，密度最低，这意味着即使存储少量的氢也需要大量的空间。在一个标准大气压（1 atm，或 1.013 bar，或0.1Mpa）下，一立方米氢气仅重 0.09KG。这样的运输效率会很低，因此必须把氢转化为密度更高的形式进行储存和运输。
目前广泛使用的常规储存方式是高压气体储氢，也就是我们在公路上常见的长管拖车，通常工作压力在35-70Mpa之间（350-700个大气压），在350个大气压下，1立方米氢的质量在23公斤左右。
把氢气冷却到极低的温度（-252.8°C），氢气会变成被液化，其密度在70公斤/立方米。但把气体冷却到这样的低温需要特别的设备，且能耗很高，目前仅在航天工业上应用比较广泛。其他领域的应用尚处于早期。
除了上述将氢单质进行存储之外，还有将氢与其他物质组合，形成含氢复合体的形式来储氢。目前进展比较快的有金属储氢材料，液态有机储氢材料两种方式。
有些金属或者有机材料，可以在常温下与单个氢原子化合，形成稳定的含氢化合物，可以安全的存储、运输；在被加热的时候，这种氢化物又可以分解，重新释放出氢出来。这种可逆反应，有潜力成为储氢系统。
除了上述这些新型储氢材料，人们熟知的氨、醇、烃类，都含有大量氢，具有作为储氢材料应用的潜力。氨、醇、烃类都可以使用电解水制氢作为原料大量制备，且已有相应的基础设施可供利用，是未来储氢、运氢的可行选项。
氢应用
在零碳、低碳时代，氢的应用范围极为广阔。除了传统的工业用氢之外，氢在运输、储能等领域具有难以替代的作用。
交通运输领域内，电动化方兴未艾，在城市交通、轻载商用领域，锂电池电动汽车已经显示出巨大的优势。
但对于长途重载商用车，电池驱动勉为其难—重载商用车耗电量很大，满足一次充电200-300 公里的最低续航里程需要相当于 300-450 千瓦时的电池组，电池重量约为2吨左右，这对车辆的有效负载影响很大。
同时对于电动汽车而言，能量补给是一个必须认真对待的大问题。即使对于家庭用户来说，电动汽车充电也是一项耗时的任务；而对于配备300kWh 电池组的重型商用车，每次充电至少2个小时，耗费的时间对经济性影响太大。
从目前看，对于这种长途重载物流需求，只有以氢燃料电池、或者以氢为基础的合成燃料才能有效达成。更不用提航空、内河及远洋船舶运输，在未来零碳低碳时代，目前尚未有氢燃料之外的其他成熟替代方案。
氢能更广泛的用途是储能。随着风电、光电的不断发展，需要配套的储能设备以达到平缓峰谷，并确保在无风、无光时期能源的持续供应，必须配备大规模、长周期储能设备。
除了传统的物理储能（如抽水蓄能电站、压缩空气储能），电化学储能（即锂电池、钠电池、钒液电池）外，氢很有可能后来居上，成为储能领域的支柱之一。
作为一种稳定的化学物质，氢可以较长期地安全存储，可以作为长期能源储备；氢可以通过管道运输到远方用氢地，而管道运输虽然建设周期长，但其使用成本非常低，根据欧盟一项研究，一个48”直径的氢运输管道，可以传递17GW的能量，相当于4-5条800KV直流输电干线，但造价却大大低于4-5条直流输电干线。
远期来看，在零碳时代，氢可以完全取代天然气，直接作为燃料燃烧发电；或者通过燃料电池系统，提供给分布式发电机组作为社区电源，或其他移动耗电设备供电。
最后，使用氢，加大气中收集二氧化碳或其他碳汇，可以通过Fischer-Tropsch形成烃，经炼化后作为合成燃料直接供现有航空器使用—就目前技术而言，这是唯一可行的零碳航空燃料解决方案。