为何实际建成的绿氢项目如此之少？
最大的鸿沟在于雄心与现实之间。一项2025年发布的研究对190个项目进行了为期三年的追踪，发现全球公布的产能中仅有7%按期完成，暴露出巨大的“执行差距”[2]。尽管已公布的项目总规模几乎翻了三倍，达到422吉瓦，但研究人员估计，要实现所有这些项目，全球需要提供1.3万亿美元（区间为0.8万亿至2.6万亿美元）的补贴，远超目前已公布的金额[2]。这意味着，如果没有政府大幅增加支持或实施碳定价，大多数绿氢仍将过于昂贵，无法与化石燃料制氢竞争。
成本问题在航空等领域尤为突出。2021年的一项研究对氢动力飞机进行了建模，发现根据绿色液态氢的成本差异，短途航班的总运营成本可能增加10%至70%，中程航班则可能增加15%至102%[6]。研究作者强调，氢能航空的整体经济性完全依赖于低成本供应基础设施，而这类设施目前几乎不存在[6]。
氢储存和运输仍待解决哪些技术难题？
将氢气储存于无衬砌岩洞中是实现大规模储能（超过100吉瓦时）的一种有前景的方案，但关键知识空白依然存在。2024年的一项综述指出了若干关键未知因素：在典型储存条件（低于100°C、15兆帕）下氢气如何与岩石材料发生反应，如何设计水力密封系统以防止泄漏，以及裂缝封堵材料能否在数十年内保持稳定[4]。作者呼吁，在该技术得以应用之前，需开展更多实验与数值模拟研究。
通过管道运输氢气同样面临类似挑战。2025年的一项综述指出，氢气会降低钢材的机械性能，影响管道完整性，而关键未知因素包括：如何安全使用高强度材料、如何针对氢气（而非天然气）设计管道，以及现有天然气管道能否改造利用[5]。作者强调，经济可行性与安全性是两大核心难题，且现行标准尚不完善[5]。
扩大规模所需的人员和材料是否存在缺口？
是的，这一点常被忽视。2023年一项针对41家澳大利亚氢能行业参与者的调查发现，各方普遍认为培训与技能提升"非常重要"，但整个行业却"供给不足"[7]。研究者指出，若不紧急开展跨行业协作以加强技能培养，绿色氢能的愿景将难以实现[7]。这是一个切实存在的证据缺口：我们缺乏足够数量的受过培训的工程师、技术人员和操作员来建设并运营相关设施。
在材料方面，用于水电解的多孔电极是创新的关键领域，但一篇2026年的综述指出，在结构可重复性、长期机械稳定性、可扩展性以及标准化性能评估方面仍存在持续空白[3]。类似地，用于太阳能制氢的硅基光催化剂在平衡性能与经济环境成本方面面临挑战，且最优合成方法尚不明确[1]。针对海水分解，2026年的一篇综述强调，在真实条件（包括生物污损、腐蚀及多价离子存在）下的稳定性尚未得到验证，而器件规模下的传质管理则是一个关键的知识缺口[8]。
关于这些来源
该回答基于8篇经同行评审的研究——发表于2021年至2026年间，其中6篇为2024年及以后发表，7篇发表于Q1期刊，累计被引600次——这些研究是从11篇通过质量筛选的文献中选出的最具相关性的成果，而该11篇文献又源自对超过5亿篇论文数据库中检索到的64篇论文的筛选。
本文引用的文献
新兴太阳能驱动绿色制氢（H₂）中硅基材料的进展
硅基光催化剂在太阳能制氢领域展现出潜力，但在性能与经济环境成本之间取得平衡仍是一项关键挑战，且最优合成方法尚不明确。
绿色氢能的雄心与实施差距
追踪190个项目长达3年，全球仅有7%的产能公告按期完成；若要实现2030年气候目标，所需补贴高达2.6万亿美元，远超当前承诺规模。
多孔电极的制备及其在绿色析氢中的应用：增材制造、激光织构化、动态氢气泡模板法、粉末冶金、光刻及纳米墨水印刷技术综述
多孔电极可提升析氢反应效率，但在结构可重复性、长期稳定性、可扩展性及标准化基准测试方面仍存在关键空白。
无衬砌岩洞中的氢气储存：机遇与挑战的深度解析
无衬砌岩洞可储存超过100吉瓦时的氢气，但在氢气与岩石的反应性、水力密封设计以及裂缝密封材料的完整性方面仍存在知识空白。
先进气态氢管道技术现状与知识空白：基于材料、设计与完整性管理的视角
氢气管道在高强度材料应用、管道设计、氢气流速确定以及天然气管道改造方面存在不足；经济可行性与安全性是主要挑战。
氢能航空及其对绿色氢能基础设施的依赖——综述与研究空白
氢动力航空的成本可能增加10%至102%，具体取决于液氢成本；整个经济体系依赖于低成本绿色氢能供应基础设施。
技能赋能绿色氢能经济：澳大利亚案例研究
一项针对41家澳大利亚行业参与者的调查发现，培训与技能提升被视为至关重要，但供给严重不足；亟需跨领域协同关注。
光电催化海水分解用于可持续制氢：催化剂、挑战与未来方向
光电化学海水分解前景广阔，但受限于氯离子腐蚀、生物污损和沉淀问题；在真实条件下的稳定性及传质管理仍是关键瓶颈。