Title page

Contents

KEY TAKEAWAYS 1

EXECUTIVE SUMMARY 3

 Policy Recommendations for the United States 5

HYDROGEN PRODUCTION 7

 Blue Hydrogen 8

 Green Hydrogen 11

TRANSPORTING AND STORING HYDROGEN 18

 Transportation by Pipeline 19

 Trucking Hydrogen 20

 Seaborne Transportation 20

 Storage 21

 Solving for Hydrogen: A Different Approach to Transportation and Storage 22

MARKETS AND END USERS 23

 Existing Markets for Hydrogen 23

 New Markets for Hydrogen 24

 The Swiss Army Knife of Decarbonization 39

A RESEARCH AGENDA FOR HYDROGEN 39

 Systems 39

 Green Hydrogen 40

 Blue Hydrogen Production 40

 Transportation and Storage 40

 Market Transitions 41

THE REALIST CASE FOR HYDROGEN 41

 Avoiding Hydrogen Pitfalls 42

 Potential Pathways to Sustainable Hydrogen 44

A US POLICY AGENDA FOR HYDROGEN 46

APPENDIX: LEVELIZED COST OF ENERGY 48

ENDNOTES 49

Table 1. Green hydrogen technologies compared 13

Table 2. Storage options for hydrogen in a gaseous state 22

Table 3. Storage options for hydrogen in a liquid or solid state 22

Figure 1. Value chain for hydrogen, 2019 7

Figure 2. Blue hydrogen schematic 9

Figure 3. Carbon capture at Shutes Creek, WY 10

Figure 4. Green hydrogen production 12

Figure 5. Example of cost shares for 1 kilogram of hydrogen using PEM electrolysis (2019) 14

Figure 6. Volumetric energy density of different fuels 18

Figure 7. Delivery costs of hydrogen by scale and distance (price per kg) 19

Figure 8. Existing markets for hydrogen 23

Figure 9. Global GHG emissions by sector (no economically viable option for deep decarbonization) 25

Figure 10. PEM FCEV efficiency 26

Figure 11. Green steel technology 33

Figure 12. DRI annual production 35

Figure 13. Energy storage technologies by scale and duration 38

Figure 14. Lazard levelized cost of energy estimates, 2023 48