一、基本概述

清潔低碳氫（clean low-carbon hydrogen）是指通過可再生能源制氫或工業副產氫提純等方式生產的具有較低碳排放強度的氫氣產品，其全生命周期碳足跡顯著低于傳統化石能源制氫方式。

圖1 PEM制氫。圖源：中國石化

圖2 堿水制氫系統。圖源：中國石化

二、分類信息

三、詳細解釋

“清潔低碳氫”是一個強調制氫過程環境友好性和碳足跡低的概念，既包括綠氫（如可再生能源電解水制氫、生物制氫等），也包括其他低碳制氫技術，如工業副產氫提純、化石能源制氫結合碳捕集（藍氫）等。清潔低碳氫在制取過程中溫室氣體排放強度顯著低于傳統化石能源制氫，其全生命周期碳排放需滿足特定標準，不同國家和地區通常會依據各自設定的具體標準或碳足跡閾值來界定。

圖3 中國石化庫車利用光伏電制氫。圖源：中國石化

目前國際上尚未正式發布關于“清潔低碳氫”的統一標準，各國基于本國資源、技術和產業發展情況，對氫氣的來源、工藝和碳足跡強度進行了劃分，提出了不同定義和要求。具體而言：

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四、應用領域/前景

清潔低碳氫是推動能源轉型、實現碳中和目標的關鍵要素之一，被視為未來交通、工業（如煉鋼、化工）、發電等領域脫碳的重要能源載體和原料。

在工業領域，清潔低碳氫應用是促進節能降碳、推進新型工業化的重要路徑之一，在鋼鐵冶金、化工合成、綠氫煉化等領域具有廣闊發展前景。目前我國在氫冶金領域技術已進入百萬噸級示范階段，綠氫耦合綠色合成氨/甲醇技術快速發展。

在交通領域，氫能應用場景持續拓展：氫燃料電池汽車產銷量保持持續增長，應用范圍從道路運輸向船舶、航空、軌道交通等多元領域延伸；與此同時，工業園區積極探索“制氫-儲氫-發電”一體化模式，提升可再生能源消納能力和電網調峰能力。

“雙碳”目標背景下，氫能是碳中和目標下能源行業實現綠色低碳轉型的重要載體。2060年，中國氫需求量將大幅增長，預計清潔氫供給占比超80%，通過清潔低碳氫能的替代可以實現巨大減排量。同時在能源安全領域，通過清潔低碳氫的替代能降低油氣進口依賴，提高能源自主率。在全球范圍內清潔低碳氫是潛在新質生產力和經濟增長點，有望改變全球能源貿易格局。

清潔低碳氫已從單一交通場景邁向工業全鏈條深度脫碳，其價值不僅在于減排，更在于重構“能源-工業-貿易”體系。未來通過技術降本、基建完善、政策協同三力驅動，實現從“示范應用”到“經濟性替代”的躍遷。

五、綠色應用難點

清潔低碳氫作為能源轉型的關鍵載體，當前發展仍面臨多重瓶頸，其核心挑戰集中于成本、技術、基礎設施及政策體系等維度。

成本方面，受制于電解槽設備價格高昂、可再生能源電價缺乏競爭力以及碳捕集與封存（CCS）成本居高不下，清潔低碳氫的綜合成本遠超傳統化石能源制氫，嚴重制約其規?；瘧?。

技術層面，電解槽的能效與壽命仍需提升，CCS的可靠性與大規模部署尚未得到充分驗證，氫能儲運技術也存在成熟度不足的問題?；A設施短板進一步加劇了產業鏈協同困難，加氫站與輸氫管網建設滯后導致上下游難以高效銜接。

此外，政策與標準體系尚未完善，市場機制缺失、氫能產品認證規則模糊、碳足跡核算國際標準不統一，不僅阻礙產業規范化發展，更可能引發跨國貿易壁壘。這些系統性瓶頸已對產業規?；M程、全球減排目標實現及能源安全構成實質性影響。

本詞條貢獻者：

鄭若晨 中石化石油化工科學研究院有限公司主管師 研究實習員

本詞條審核專家：

郭莘 中石化石油化工科學研究院有限公司高級專家 高級工程師

劉語 中國科學院工程熱物理所研究員

來源: 科普中國

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