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綠氫主要是指利用太陽能、風能等可再生能源分解水產生的氫氣。與目前主要使用的灰氫和藍氫相比，這種氫在生產過程中幾乎不產生碳排放。綠氫主要通過電解水制取，包括堿性電解水、質子交換膜電解水、高溫固體氧化物電解水等不同的技術路線。目前國內氫氣主要由煤制氫（46%)、天然氣制氫（23%）和工業副產氫（30%）組成，綠氫僅占1%。
限制綠氫大規模開發和應用的主要因素是制氫成本，主要體現在電力成本和電解水系統成本高，其中電價是最大的限制因素。對于國內市場，當1公斤綠氫成本降至20元時，與化石能源生產的灰氫、藍氫相比具有經濟優勢，相應電價應低于0.3元/千瓦時。在電解水系統方面，特別是質子交換膜電解水，其電解槽成本昂貴，一些關鍵技術需要進口。此外，綠氫的生產地通常位于風景資源豐富的“三北”偏遠地區，而使用地位于人口和經濟相對發達的城市或工業區，在資源與市場不匹配的問題，目前還沒有建立完善的氫氣儲運網絡渠道，限制了綠氫的規模發展。
綠氫產業未來的發展首先取決于降低電力成本，其努力方向是可再生能源發電的技術創新和大規模產業化。技術上，開發新一代光伏板組件、風力渦輪機等關鍵裝置，提高太陽能、風能等可再生能源的發電效率；規模、持續風、光電場規劃建設，努力最大限度地利用無法上網的棄風、棄光資源制氫。另外，就制氫技術路線而言，一方面需要不斷完善電解槽關鍵部件（電極、隔膜等）的技術，降低堿性電解水的制氫能耗，通過擴大規模降低產業成本。另一方面，重點突破質子交換膜裝置的核心材料和技術，如開發廉價高效的催化劑代替貴金屬鉑、研發自主產權的高性能質子交換膜等，可以協調燃料電池技術的快速發展和規模應用，實現成本降低和推廣。此外，實現綠氫制備裝置與可再生能源發電系統的高效耦合，建立完善的綠氫生產、儲存、運輸和應用場景，也是綠氫技術和產業快速發展的關鍵。
在當前努力實現“雙碳”目標的背景下，綠氫產業迎來了蓬勃發展的新機遇。雖然仍面臨諸多挑戰，但隨著未來可再生能源發電成本的下降和綠氫整個產業鏈的規模發展，考慮到化石能源短缺、碳稅收增長、環境污染等因素，綠氫將逐漸具有價格競爭優勢，預計2030年后實現大規模利用。
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