氢能作为最清洁的能源，近年其能源属性及战略地位已明确。氢能来源广泛、清洁低碳、应用广泛、安全高效的二次能源将助力高耗能、高排放行业的低碳转型。制氢是氢能产业“制、储、运、用”中不可或缺的一环，而电解水制氢作为最清洁的氢气获得方式，其二氧化碳排放几乎为0，并且目前在与风光电耦合的实验中可以使得氢作为储能载体这个理论假想得到实践，是国家在实现双碳目标以及能源安全战略上重要的研究方向。
氢气是由一次能源转化而来的二次能源
1. 能源分为一次能源与二次能源
一次能源是在自然界现存在，可以用一定技术开发取得，没有经过加工改变其性质和转换的能源。如采出的原煤、原油、天然气、水能、太阳能、风能、生物质能、地热能、潮汐能、海洋能等都是一次能源。
二次能源由一次能源经过加工、转换成另一种形式的能源。如电力、氢能、石油制品、焦炭、人工煤气、水煤炭、甲醇、乙醇等都是二次能源。
2. 氢能和电化学是从一次能源转化而来的二次能源
一次能源转换成二次能源时，总会有转换损失，但二次能源比一次能源有较高的终端利用效率，也更清洁和便于利用。例如：为满足各种用油设备的需求，把原油加工成汽油、煤油、柴油等各种石油制品；为提高劳动生产率，需要使用各种电动设备，所以要把煤、油等燃料转换成电。一次能源无论经过几次转换所得到的另一种能源产品，都称为二次能源。
目前新能源终端应用当中，氢能以及锂电所代表的电化学都同属于二次能源，要通过现有的一次能源包括二次能源进行转化
3. 一次能源转化为氢气具有多种工艺
根据目前现有的一次能源类型，氢主要的制取方式分为：1）化石重整；2）电解水；
（1）化石能源如煤、天然气均为利用一次化石能源进行氢气制取
（2）电解水制氢是利用二次能源电以及一次能源水进行氢气制取
其中，电解水制氢根据电力的来源不同分为不同的工艺
（1）利用电网稳定的电（背后为化石能源发电、新能源发电等）进行电解水制氢。这是目前最主流的电解水方式；
背后的主要驱动因素为：政策驱动下游氢气应用领域（化工、钢铁等）脱碳，过去使用用煤制氢会产生二氧化碳，而电解水制氢在制氢端不会产生二氧化碳，其二氧化碳排放在电力端。
（2）利用绿色新能源电源（例如风电、光电、水电）直接耦合电解槽进行氢气制取。
背后驱动因素：使用绿电进行电解水制氢是绝对的清洁能源制氢，全生命周期不会产生碳排放。除此之外波动的新能源发电结构下氢作为一种储能形式，可以耦合风光电的波动功率制氢，将无法并网的能量储存下来，提高新能源的利用效率。
（3）除此之外在工业生产（如氯碱、乙烷裂化、合成氨、丙烷裂化等）中均有大量的氢气可进行回收，其同样是中国氢气供应的重要组成部分。
表1、各类制氢方法比较
发展电解水制氢
尤其是绿电制氢的原因
1. 脱碳
在国家大力进行一次能源的结构变革下，化石能源的占比下降是确定的发展趋势，在非化石能源占比逐渐上升的前提下，利用电解水制氢，甚至是绿电制氢是未来非常值得投资和研究的重点领域。
单以碳排放来看：
（1）如果利用化石能源制氢，全生命周期每kg氢气生产约产生22kg二氧化碳；
（2）如果利用甲醇制氢，全生命周期每kg氢气生产约产生9-10kg二氧化碳
（3）如果用电网的电进行电解水制氢，电的源头63%为天然气发电，37%的电来自于新能源发电，那么全生命周期每kg氢气将产生14kg二氧化碳（制氢侧不会产生二氧化碳）
（4）如果利用新能源绿电制氢，那么全生命周期每kg氢气制取不会产生任何二氧化碳
图2：不同制氢工艺的制氢排放强度（kg CO₂/kg H₂）
2. 利用氢作为储能