Un véhicule à hydrogène est une automobile, un camion, un avion, une embarcation ou un autre mode de transport alimenté au carburant dans lequel l’hydrogène sert de carburant. Ceci a été réalisé soit en brûlant de l’hydrogène dans un moteur à combustion interne, soit en convertissant l’énergie chimique de l’hydrogène en énergie mécanique via une pile à combustible. Dans les deux cas, un véhicule à hydrogène ne produit ni dioxyde de carbone ni émission de gaz à effet de serre. Dans la mesure où l’hydrogène est généralement produit à partir de gaz naturel ou d’autres combustibles fossiles, un véhicule à hydrogène n’est cependant pas considéré comme un mode de transport véritablement zéro émission. Les défis associés à la production d’un véhicule à hydrogène pratique et abordable se sont jusqu’à présent révélés insurmontables, tout comme la production et le stockage de l’hydrogène de manière sûre, économique et en volume suffisant pour qu’il soit considéré comme une alternative de marché de masse aux carburants de transport dérivés du pétrole.
Le développement d’un véhicule à hydrogène a suscité l’intérêt du gouvernement américain, des principaux constructeurs automobiles, de diverses autres entreprises du secteur privé, ainsi que des chercheurs universitaires et des amateurs. Des voitures, des camions, des bus, des bateaux de différentes tailles, des avions et des sous-marins à hydrogène ont été développés et testés. Tous ont été des modèles expérimentaux ou de démonstration, et, lorsqu’ils sont disponibles au public, en quantités très limitées comme véhicules de démonstration, cependant.
À ce jour, il n’y a pas de véhicules à hydrogène à l’échelle de la production sur le marché. L’intérêt et l’investissement dans le développement d’un véhicule à hydrogène ont commencé à décliner à la suite de la crise financière et de la récession économique de 2008, ainsi qu’un déplacement de l’intérêt et du financement publics et privés en faveur des véhicules électriques et hybrides. Le coût élevé du développement a incité Ford Motor et Renault-Nissan à réduire, et General Motors à réduire considérablement, leurs initiatives de développement respectives en 2009.
Les véhicules d’essai à hydrogène ont obtenu des résultats exceptionnels en termes de rendement énergétique ; l’hydrogène lui-même a une énergie par unité de masse beaucoup plus élevée que l’essence et les autres carburants. Il est beaucoup moins dense que les autres carburants, le résultat net étant qu’un gallon d’essence contient cependant plus de 3.5 fois l’énergie d’un gallon d’hydrogène non comprimé. Il est également difficile, relativement coûteux et potentiellement dangereux à stocker, en particulier à bord des véhicules. De plus, augmenter la production de carburant à hydrogène et de véhicules à hydrogène jusqu’à des niveaux où il pourrait être considéré comme un mode de transport alternatif pour le marché de masse nécessiterait la construction d’un réseau national de stations-service.
L’hydrogène est techniquement considéré comme un vecteur de carburant par opposition à une source de carburant car il ne se produit pas naturellement et sa production nécessite l’utilisation de sources de carburant primaires. De manière générale, l’hydrogène a été et continue d’être produit à partir de gaz naturel ou d’autres combustibles fossiles, processus qui produisent du dioxyde de carbone et d’autres émissions de gaz à effet de serre. Cependant, des projets visant à produire un véhicule à hydrogène véritablement zéro émission en produisant de l’hydrogène par électrolyse de l’eau à l’aide de systèmes d’énergie éolienne et solaire renouvelables ont été et continuent d’être entrepris.