L'utilisation de l'hydrogène en tant que vecteur énergétique n'est pas une solution innovante comme en atteste sa première utilisation en 1839. Année, où Sir William Grove mis au point la première pile à combustible. L'hydrogène est donc loin d'être un thème nouveau ! Cependant, depuis quelques années, l'hydrogène-énergie connaît un regain d'intérêt. Celui-ci, est dû principalement à des contraintes géopolitiques (liées à la raréfaction et concentration des réserves d'énergies fossiles) et environnementales qui se font toujours plus présentes sur nos systèmes énergétiques actuels. Des alternatives énergétiques doivent donc être envisagées sur le long-terme afin de répondre à ces différentes problématiques. L'hydrogène-énergie est avancé comme étant une des réponses plausibles. Quelle est la part du mythe et celle de la réalité ? La vision de Rifkin d'une « économie hydrogène » est-elle vraiment crédible ? C'est dans ce contexte qu'EDF développe depuis quelques mois une approche systémique des différentes filières de l'hydrogène-énergie afin de juger de la pertinence et cohérence d'un mixe énergétique incluant l'hydrogène. La présente thèse professionnelle s'inscrit pleinement dans cette démarche initiée par EDF. Dès lors, l'objectif de cette mission est de contribuer à l'état de l'art de plusieurs problématiques liées aux filières énergétiques utilisant l'H2. Lors de ce travail, les différents thèmes qui ont été abordés concernent les voies de production d'H2 par chaleur nucléaire et par électrolyse, les infrastructures de transport de l'H2, et enfin, une étude exploratrice sur la problématique « H2 et Exergie ». Ces différents documents mettent en évidence les caractéristiques de chaque thématique avec une attention particulière sur leurs différents verrous technologiques et limites. Finalement, les résultats de cette thèse professionnelle contribuent à apporter des premiers éléments de réflexion en vue d'une évaluation technico-économique détaillée des filières H2. Mots clés: Hydrogène, chaleur nucléaire, électrolyse, infrastructure de transport H2, exergie, filières énergétiques