氫是宇宙中最豐富的元素。作為能源，氫有兩個極具競爭力的特征：高能量密度，單位質(zhì)量熱值約是煤炭的4 倍，汽油的3.1 倍，天然氣的2.6 倍；可存儲且無碳，可以實現(xiàn)跨時間及地域的靈活運用。因此，在全球能源轉(zhuǎn)型中，氫是最佳的碳中和能源載體。

氫可廣泛用水、化石燃料等含氫物質(zhì)制取，但能提供全程無碳的技術(shù)路線是有限的。綠氫用可再生電力或核能來生產(chǎn)，但依賴可再生能源發(fā)電成本的大幅下降；藍(lán)氫可由煤或天然氣等化石燃料制得，并將二氧化碳副產(chǎn)品捕獲、利用和封存（CCUS），從而實現(xiàn)碳中和；灰氫由以焦?fàn)t煤氣、氯堿尾氣為代表的工業(yè)副產(chǎn)氣制取，可利用規(guī)模小僅適合市場啟蒙階段用。

目前，工業(yè)產(chǎn)生的氫主要還是碳基（灰氫）。隨著時間的推移，制氫面臨的挑戰(zhàn)將是用無碳或碳中性（綠氫或藍(lán)氫）的技術(shù)來替代，但其仍處于技術(shù)成熟的早期階段，正在實施小規(guī)模的試驗，亟需更大規(guī)模推廣應(yīng)用，這樣才有助于降低生產(chǎn)成本，并產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益。

世界能源理事會發(fā)布的《氫能—工業(yè)催化劑（加速世界經(jīng)濟(jì)在2030 年前實現(xiàn)低碳目標(biāo)）》認(rèn)為：藍(lán)氫可減少排放，推動建立氫能經(jīng)濟(jì)。通過捕獲和儲存制造過程中排放的二氧化碳獲得的藍(lán)氫提供了一種更快減少排放的方法。目前帶有CCUS 的化石能源制氫已接近商業(yè)應(yīng)用水平。國際可再生能源機構(gòu)發(fā)布的《氫能：可再生能源的前景》報告指出，通過可再生能源制取的氫（綠氫）將在全球能源轉(zhuǎn)型中發(fā)揮核心作用，預(yù)計2050 年綠氫將占全球能源消費的8%，尤其將在鋼鐵、化工、航運、卡車和航空業(yè)等難以脫碳的行業(yè)發(fā)揮重大潛力。2050年全球16%的發(fā)電量將用于生產(chǎn)氫氣，有4～6 TW 太陽能和風(fēng)能發(fā)電容量用于生產(chǎn)綠氫和氫基產(chǎn)品。