全球清洁能源制氢、氢的能源化利用仍处于起步。国际能源署数据显示，可再生能源制氢80万吨，不到氢总量的1%。发展绿氢制氢产业，电解水制氢将是继氢燃料电池发电之后又一个最应重视的发展领域。在可见的未来，电解水制氢会是主流。根据电化学原理，电解水制氢是氢燃料电池的逆过程，氢能燃料电池技术与产业化为电解水制氢系统发展奠定了良好基础。而电解水制氢系统将是一个比燃料电池系统更大的高科技产业。经过近20年的努力，清华大学团队已经实现氢燃料电池动力系统全套技术商业化，培育出国内氢能燃料电池领域科创板第一股——北京亿华通。现在，面向近中远期应用，清华大学已开展三种电解水制氢技术的研发，即碱性电解（ACE）、质子交换膜电解（PEMEC）、固体氧化物电解（SOEC）。从三种电解技术比较来看，SOEC最优，PEMEC和ACE次之。近期可以大规模应用的还是ACE，其技术升级性能优化的潜力还非常大。而且中国在碱性电解制氢领域具有产业链和成本优势，可以为全球提供低成本制氢系统。

氢能是实现全球碳中和的战略性能源载体。但是绿色氢能技术经济性还不能完全满足市场需求。据国际可再生能源署（IRENA）对制氢成本的预测，虽然总体上看绿氢成本与化石能源制氢成本平衡还需要较长时间，但2025年前，部分低成本光伏、风电制氢可以达到化石能源制氢+CCS的成本。所以现在使用内蒙古、新疆等地区的低成本光伏和风电制氢具有经济性。根据清华大学在张家口的氢能全链条商业示范（从风电制氢到燃料电池城市客车运行）表明，当可再生能源（风电）发电成本在0.2～0.15元/千瓦时，其能源利用全链条技术经济性将凸显。氢能储运技术及成本方面，特高压输电线路是我国绿氢长途储运的优势通道之一，绿氢的输送通道和特高压输送通道重合，可在谷段利用特高压通道长途输电，当地输氢。另外一个是液氨。液氨储氢密度高，是重点推荐的一种氢的载体，因为液氨很容易分解出氢，而且分解的能耗很低，液氨的质量储氢密度和体积储氢密度都很高，从质量储氢密度来看，70兆帕高压瓶储氢密度约为5%，而液氨100千克可以储17.8千克氢。体积储氢密度一立方米120千克氢，从体积上来看液氨比液氢高一倍的氢含量，同时，化肥的主要成分是氨，液氨在中国产业基础好，技术非常成熟，运输同液化石油气（LPG）一样。通过对液化氢、甲基环己烷（MCH）、液化氨等三种液化氢能载体对比，总体看液氨能效最高，使用经验最成熟，基础设施最完善，综合成本最低。氢能载体液化氨可以进行全产业链和技术链的应用。工业催化合成氨，现在已经非常成熟，而且工业催化合成氨的效率比较高。从长期看，除了工业催化，未来还有电催化合成氨。另一方面，氨可以直接用于燃气轮机发电，也可以和煤电厂的燃烧锅炉进行混烧，日本认为这是成本最低的一种做法，现在正在推广20%和30%的混烧。

据IEA今年5月份发布的报告，到2050年将会有5亿吨氢和氢的载体（氨和氢合成燃料）应用于汽车、船舶、远洋、化工、钢铁、建筑、发电、储能等各个行业。面向碳中和，氢能载体发展前景非常广阔。