Hydrogen energy and production: A review of advancements and challenges within the sustainable energy landscape

Unofficial AI-generated summary based on the public title and abstract. Not an official translation.

🔬研究者:Provides a consolidated overview of current hydrogen production technologies and identifies priority R&D areas such as non-PGM catalysts and SOEC durability.

🏢実務担当者:Useful for comparing electrolyzer technologies and assessing cost reduction potentials for corporate hydrogen projects.

🏛政策担当者:Offers a technology-neutral assessment of hydrogen production pathways, informing subsidy and deployment strategies.

水素エネルギーは、持続可能で低炭素なエネルギーシステムへの世界的な移行における重要な実現要因として浮上しており、電力、輸送、産業の脱炭素化に向けたクリーンで多用途なキャリアを提供している。本レビューは、最先端の水素製造方法の批判的比較統合を提供し、具体的には材料およびシステムの革新と、Levelized Cost of Hydrogen（LCOH）の同等性、効率、拡張性の達成に対するそれらの定量的影響を関連付ける。従来の方法が要約され、特に再生可能エネルギー駆動の電気分解が最も有望なほぼゼロ排出経路として強調される。プロトン交換膜（PEM）、固体酸化物電気分解セル（SOEC）、および陰イオン交換膜（AEM）電気分解装置における技術的進歩が検討され、ナノ構造触媒と膜の革新を、PGM依存性、運転動態、およびコスト削減に必要な高温耐久性に関する基本的な技術的トレードオフに結び付けている。分析はハイブリッド生産システムに関する知見を統合し、再生可能エネルギーの間欠性を緩和し費用対効果を改善する上でのそれらの重要な役割を特定する。顕著な進歩にもかかわらず、高い生産コスト、材料の耐久性、および流通インフラにおいて課題が残っている。結論は、非PGM触媒開発とSOEC材料科学に関する重要な研究優先事項を特定し、間欠性とコストの障壁を克服して、大規模で回復力のある展開のための的を絞ったロードマップを提供する。水素の成功は、持続的かつ的を絞った革新と戦略的な世界的協力に依存している。

AI 翻訳（deepseek-v4-flash）。 正確を期す場合は下の原文を参照してください。

Hydrogen energy has emerged as a critical enabler of the global transition toward sustainable and low-carbon energy systems, offering a clean, versatile carrier for power, transport, and industrial decarbonization. This review provides a critical comparative synthesis of state-of-the-art hydrogen production methods, specifically correlating material and system innovations with their quantitative impact on achieving Levelized Cost of Hydrogen (LCOH) parity, efficiency, and scalability. Traditional methods are summarized, with a particular emphasis placed on renewable-driven electrolysis as the most promising near-zero-emission pathway. Technological advancements in proton exchange membrane (PEM), solid oxide electrolysis cells (SOEC), and anion exchange membrane (AEM) electrolysers are examined, linking innovations in nanostructured catalysts and membranes to the fundamental technical trade-offs regarding PGM dependence, operational dynamics, and high-temperature durability required for cost reduction. The analysis synthesizes findings on hybrid production systems and identifies their critical role in mitigating renewable intermittency and improving cost-effectiveness. Despite significant progress, challenges persist in high production costs, material durability, and distribution infrastructure. The conclusion identifies critical research priorities for non-PGM catalyst development and SOEC material science to overcome intermittency and cost barriers, providing a targeted roadmap for large-scale, resilient deployment. Hydrogen’s success depends on sustained, targeted innovation and strategic global cooperation.

• semanticscholar https://doi.org/10.1088/1755-1315/1587/1/012044first seen 2026-05-15 19:49:53 · last seen 2026-08-11 05:02:47