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绿氢主要是指利用太阳能、风能等可再生能源分解水产生的氢气。与目前主要使用的灰氢和蓝氢相比，这种氢在生产过程中几乎不产生碳排放。绿氢主要通过电解水制取，包括碱性电解水、质子交换膜电解水、高温固体氧化物电解水等不同的技术路线。目前国内氢气主要由煤制氢（46%)、天然气制氢（23%）和工业副产氢（30%）组成，绿氢仅占1%。
限制绿氢大规模开发和应用的主要因素是制氢成本，主要体现在电力成本和电解水系统成本高，其中电价是最大的限制因素。对于国内市场，当1公斤绿氢成本降至20元时，与化石能源生产的灰氢、蓝氢相比具有经济优势，相应电价应低于0.3元/千瓦时。在电解水系统方面，特别是质子交换膜电解水，其电解槽成本昂贵，一些关键技术需要进口。此外，绿氢的生产地通常位于风景资源丰富的“三北”偏远地区，而使用地位于人口和经济相对发达的城市或工业区，在资源与市场不匹配的问题，目前还没有建立完善的氢气储运网络渠道，限制了绿氢的规模发展。
绿氢产业未来的发展首先取决于降低电力成本，其努力方向是可再生能源发电的技术创新和大规模产业化。技术上，开发新一代光伏板组件、风力涡轮机等关键装置，提高太阳能、风能等可再生能源的发电效率；规模、持续风、光电场规划建设，努力最大限度地利用无法上网的弃风、弃光资源制氢。另外，就制氢技术路线而言，一方面需要不断完善电解槽关键部件（电极、隔膜等）的技术，降低碱性电解水的制氢能耗，通过扩大规模降低产业成本。另一方面，重点突破质子交换膜装置的核心材料和技术，如开发廉价高效的催化剂代替贵金属铂、研发自主产权的高性能质子交换膜等，可以协调燃料电池技术的快速发展和规模应用，实现成本降低和推广。此外，实现绿氢制备装置与可再生能源发电系统的高效耦合，建立完善的绿氢生产、储存、运输和应用场景，也是绿氢技术和产业快速发展的关键。
在当前努力实现“双碳”目标的背景下，绿氢产业迎来了蓬勃发展的新机遇。虽然仍面临诸多挑战，但随着未来可再生能源发电成本的下降和绿氢整个产业链的规模发展，考虑到化石能源短缺、碳税收增长、环境污染等因素，绿氢将逐渐具有价格竞争优势，预计2030年后实现大规模利用。
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