全球清潔能源制氫、氫的能源化利用仍處于起步。國際能源署數(shù)據(jù)顯示，可再生能源制氫80萬噸，不到氫總量的1%。發(fā)展綠氫制氫產(chǎn)業(yè)，電解水制氫將是繼氫燃料電池發(fā)電之后又一個最應(yīng)重視的發(fā)展領(lǐng)域。在可見的未來，電解水制氫會是主流。根據(jù)電化學(xué)原理，電解水制氫是氫燃料電池的逆過程，氫能燃料電池技術(shù)與產(chǎn)業(yè)化為電解水制氫系統(tǒng)發(fā)展奠定了良好基礎(chǔ)。而電解水制氫系統(tǒng)將是一個比燃料電池系統(tǒng)更大的高科技產(chǎn)業(yè)。經(jīng)過近20年的努力，清華大學(xué)團(tuán)隊(duì)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)氫燃料電池動力系統(tǒng)全套技術(shù)商業(yè)化，培育出國內(nèi)氫能燃料電池領(lǐng)域科創(chuàng)板第一股——北京億華通?，F(xiàn)在，面向近中遠(yuǎn)期應(yīng)用，清華大學(xué)已開展三種電解水制氫技術(shù)的研發(fā)，即堿性電解（ACE）、質(zhì)子交換膜電解（PEMEC）、固體氧化物電解（SOEC）。從三種電解技術(shù)比較來看，SOEC最優(yōu)，PEMEC和ACE次之。近期可以大規(guī)模應(yīng)用的還是ACE，其技術(shù)升級性能優(yōu)化的潛力還非常大。而且中國在堿性電解制氫領(lǐng)域具有產(chǎn)業(yè)鏈和成本優(yōu)勢，可以為全球提供低成本制氫系統(tǒng)。

氫能是實(shí)現(xiàn)全球碳中和的戰(zhàn)略性能源載體。但是綠色氫能技術(shù)經(jīng)濟(jì)性還不能完全滿足市場需求。據(jù)國際可再生能源署（IRENA）對制氫成本的預(yù)測，雖然總體上看綠氫成本與化石能源制氫成本平衡還需要較長時間，但2025年前，部分低成本光伏、風(fēng)電制氫可以達(dá)到化石能源制氫+CCS的成本。所以現(xiàn)在使用內(nèi)蒙古、新疆等地區(qū)的低成本光伏和風(fēng)電制氫具有經(jīng)濟(jì)性。根據(jù)清華大學(xué)在張家口的氫能全鏈條商業(yè)示范（從風(fēng)電制氫到燃料電池城市客車運(yùn)行）表明，當(dāng)可再生能源（風(fēng)電）發(fā)電成本在0.2～0.15元/千瓦時，其能源利用全鏈條技術(shù)經(jīng)濟(jì)性將凸顯。氫能儲運(yùn)技術(shù)及成本方面，特高壓輸電線路是我國綠氫長途儲運(yùn)的優(yōu)勢通道之一，綠氫的輸送通道和特高壓輸送通道重合，可在谷段利用特高壓通道長途輸電，當(dāng)?shù)剌敋?。另外一個是液氨。液氨儲氫密度高，是重點(diǎn)推薦的一種氫的載體，因?yàn)橐喊焙苋菀追纸獬鰵洌曳纸獾哪芎暮艿?，液氨的質(zhì)量儲氫密度和體積儲氫密度都很高，從質(zhì)量儲氫密度來看，70兆帕高壓瓶儲氫密度約為5%，而液氨100千克可以儲17.8千克氫。體積儲氫密度一立方米120千克氫，從體積上來看液氨比液氫高一倍的氫含量，同時，化肥的主要成分是氨，液氨在中國產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)好，技術(shù)非常成熟，運(yùn)輸同液化石油氣（LPG）一樣。通過對液化氫、甲基環(huán)己烷（MCH）、液化氨等三種液化氫能載體對比，總體看液氨能效最高，使用經(jīng)驗(yàn)最成熟，基礎(chǔ)設(shè)施最完善，綜合成本最低。氫能載體液化氨可以進(jìn)行全產(chǎn)業(yè)鏈和技術(shù)鏈的應(yīng)用。工業(yè)催化合成氨，現(xiàn)在已經(jīng)非常成熟，而且工業(yè)催化合成氨的效率比較高。從長期看，除了工業(yè)催化，未來還有電催化合成氨。另一方面，氨可以直接用于燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電，也可以和煤電廠的燃燒鍋爐進(jìn)行混燒，日本認(rèn)為這是成本最低的一種做法，現(xiàn)在正在推廣20%和30%的混燒。

據(jù)IEA今年5月份發(fā)布的報告，到2050年將會有5億噸氫和氫的載體（氨和氫合成燃料）應(yīng)用于汽車、船舶、遠(yuǎn)洋、化工、鋼鐵、建筑、發(fā)電、儲能等各個行業(yè)。面向碳中和，氫能載體發(fā)展前景非常廣闊。