氢能是一种来源丰富、绿色低碳、应用广泛的二次能源，是未来国家能源体系的重要组成部分，也是用能终端实现绿色低碳转型的重要载体，氢能产业是战略性新兴产业和未来产业重点发展方向。氢能的分子结构简单，由两个氢原子组成，燃烧后只产生水，不产生任何污染物，是真正的“零碳能源”；同时，氢能的能量密度高，是汽油的3倍、锂电池的10倍以上，具有储存周期长、应用场景广等优势，可实现可再生能源的储存与调节、工业领域深度脱碳等，被视为未来能源体系的核心组成部分。
氢能的产业链涵盖“制储输用”四个核心环节，每个环节都有其独特的技术路径和发展特点。制氢是氢能产业链的上游，主要分为三大类：一是灰氢，通过化石能源（煤、天然气）制氢，成本较低，但会产生碳排放，目前是我国氢能供应的主导方式，占比约56%；二是蓝氢，在化石能源制氢过程中捕获、利用或封存二氧化碳，降低碳排放，是过渡阶段的重要制氢方式；三是绿氢，通过可再生能源（光伏、风电、水电等）电解水制氢，完全零碳排放，是未来氢能发展的核心方向，但目前成本较高，占比仅1%。其中，电解水制氢是当前技术成熟、应用广泛的绿氢制取路径，分为碱性电解水制氢和质子交换膜电解水制氢，后者更契合可再生能源的特性，是未来重要发展方向。
储氢是氢能产业链的中游核心环节，主要分为高压气态储氢、低温液态储氢和固态储氢三种方式。高压气态储氢是目前最成熟、应用最广泛的储氢方式，通过高压容器将氢气压缩储存，成本较低，但储氢密度不高，且存在安全隐患；低温液态储氢是将氢气冷却至-253℃，使其转化为液态，储氢密度高，但制冷成本高、能耗大，主要用于航天、重型运输等高端场景；固态储氢是将氢气吸附在固态材料（如金属氢化物、碳材料等）中，具有储氢密度高、安全性好等优势，但目前技术尚不成熟，处于研发阶段。
输氢和用氢是氢能产业链的下游，输氢主要分为管道输氢、长管拖车输氢和液态氢运输，管道输氢适合大规模、长距离运输，长管拖车输氢适合短距离、小规模运输，液态氢运输适合高端场景；用氢场景则涵盖交通、工业、储能、发电等多个领域。在交通领域，燃料电池汽车是氢能的核心应用场景，具有续航里程长、加氢时间短、零排放等优势，可用于乘用车、商用车、物流车等，我国已在五个示范城市群实现燃料电池汽车示范应用，截至2024年底，推广燃料电池汽车约2.4万辆，建成加氢站超540座。
在工业领域，氢能可用于钢铁、化工、冶金等行业的脱碳，比如内蒙古风电制氢逐步替代焦炭炼钢，新疆光伏制氢通过管道直供炼化企业，实现工业领域的深度脱碳；在储能领域，氢能可作为可再生能源的储能载体，实现“时空平移”，解决光伏、风电的间歇性问题，提升能源消纳能力；在发电领域，氢能燃料电池可用于分布式发电，为家庭、园区提供清洁电力，也可用于大型电站，实现稳定供电。
我国氢能全年生产消费规模超3650万吨，位列世界第一位，已初步掌握氢能制备、储运、加氢、燃料电池和系统集成等主要技术和生产工艺。但总体而言，我国氢能产业处于发展初期，尚未孕育出成熟产业形态，面临核心技术瓶颈（如质子交换膜、催化剂等核心材料依赖进口）、制储输用成本较高、应用场景有待拓展等阶段性挑战。中央和地方层面出台了一系列政策支持氢能产业发展，2022年《氢能产业发展中长期规划（2021—2035年）》明确了氢能的三大战略定位，截至2024年底，全国累计发布氢能专项政策超560项。
未来，氢能产业将朝着绿色化、规模化、商业化方向发展。一方面，将持续强化核心技术攻关，突破电解水制氢、固态储氢、燃料电池等关键技术，实现核心材料国产化，降低制储输用成本；另一方面，将加快拓展应用场景，推动氢能在交通、工业、储能等领域的规模化应用，推动“绿氢”替代“灰氢”，提升氢能的绿色属性。同时，将推动氢能与光伏、风电等新能源协同融合，构建“风光制氢”一体化体系，打通氢能产业链各环节，推动氢能产业真正迈入规模化、商业化发展阶段，为“双碳”目标实现提供重要支撑。
