中国氢能源及燃料电池产业白皮书
第一章 低碳清洁氢分类、驱动因素及发展趋势
近年来，在全球多个国家和地区推动下，氢能产业迅速发展。截至2020年，全球11个国家和地区发布了氢能发展战略，占全球GDP总量52%的27个国家中有16个国家制定了全面的国家氢能战略。氢能在交通、工业、建筑等领域的应用日益广泛，特别是在交通领域，应用模式稳步提升。
低碳氢、清洁氢与可再生氢分类
低碳氢、清洁氢与可再生氢可以根据多种工艺和能源来源进行区分，业界常用“低碳氢”、“清洁氢”和“可再生氢”进行分类。然而，这些分类方法主要用于量化不同制氢方式的温室气体排放，以便于业界接受。从环境边界来看，“生产点”计算无需考虑存储、运输、装卸和供应等环节的间接排放，而“消费点”计算范围更广，可更准确评估特定路径的排放基数。
中国氢能联盟在2020年12月提出了《低碳氢、清洁氢及可再生氢标准及认定》，这是全球首个以正式标准角度对氢气的排放标准进行量化。标准指出，单位氢气碳排放量方面，低碳氢的排放值为14.51 kg CO2当量/kg H2，清洁氢和可再生氢的排放值分别为49 kg CO2当量/kg H2和41 g CO2当量/kg H2。
脱碳成为全球氢能发展的第一驱动力
2020年是全球氢能发展的关键一年，脱碳成为氢能发展的主要驱动力。77个国家承诺在2050年实现净零排放。中国国家主席习近平也在第75届联合国大会上提出，中国力争在2030年前实现碳达峰，努力争取2060年前实现碳中和。这使得低碳氢成为实现碳中和路径的关键因素。
第二章 碳中和情景下我国低碳清洁氢能发展展望
为了实现2060年碳中和目标，我国氢气的需求量预计将从目前的3,420万吨增加到13亿吨左右，在终端能源体系中的占比将达到20%。随着低碳经济和清洁经济的发展，氢能在工业、交通、建筑和发电等领域的应用将逐步深化，从化石能源为主向低碳氢过渡，并逐步转向以可再生能源为主的清洁氢。
氢能生产现状
目前，我国氢气生产主要集中在化工和冶金等行业，氢气产能主要分布在石化、化工和钢铁行业。2019年，我国氢气产能约为4,100万吨/年，其中，煤制氢产量最大，达到2,124万吨，占比63.54%；其次是工业副产氢和天然气制氢，产量分别为708万吨和460万吨，电解水制氢产量为50万吨。氢气产能主要集中在西北、华北和华东地区，合计占比75%。
第三章 达峰目标下低碳清洁氢制取关键技术
随着低碳氢、清洁氢和可再生氢的发展趋势，各国纷纷制定相应的技术路线，以电解水制氢和化石能源制氢+CCUS技术为主要发展方向。电解水制氢技术方面，碱性电解槽（ALK）技术在市场占有率和效率等方面仍与国外存在差距，而质子交换膜（PEM）和固体氧化物电解槽（SOEC）技术则刚刚起步，性能有待进一步提升。在可再生能源电解水制氢方面，缺乏系统性和大规模的技术研究。
CCUS技术进展
CCUS技术方面，国外在能耗优化和新技术开发方面取得了显著进展，但在大规模商业化应用方面仍存在挑战。我国在CCUS技术方面与国际水平存在差距，但正逐步缩小。在氢气纯化技术方面，美国、日本和韩国均将电解水制氢技术列为未来的发展方向，重点研究小规模重整制氢、有机流体重整制氢等技术。
第四章 政策及投融资建议
中国政府高度重视氢能产业发展，将其视为构建低碳清洁能源体系的重要组成部分。为支持低碳清洁氢气的发展，建议：
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完善低碳清洁氢气政策支持体系：明确优先顺序，鼓励电解水和CCUS等低碳制氢技术的应用，并通过政策和专项基金支持。2030年后，市场将加速成熟，经济性问题将得到解决。
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加强低碳清洁氢气市场建设：大力推进低碳清洁氢气基础设施建设，完善标准、计量、检测和认证体系，构建有序的市场体系。支持各类市场主体平等参与，合理布局氢能基础设施。
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提升低碳清洁氢气制备技术自主化水平：设立
