氫能被視為21世紀最具潛力的清潔能源，具有來源廣泛、清潔無碳、靈活高效、下游應用場景豐富的特點。在雙碳大背景下，全球能源結構向低碳化轉型，以風電、光伏、水電等可再生能源為代表的新能源獲得大力發展，2012至2021年我國風電和光伏裝機量的年復合增速分別達到18.26%和56.81%，截止2021年底累積裝機量分別達到32848和30656萬千瓦。因可再生能源具有不穩定的特性，通過“電-氫-電”的轉化方式，形成長時間或季節儲備電量的最優方案，是一種新型的儲能方式，并實現發電、儲電、用電全過程零碳排放。
氫能產業鏈條較長，涉及能源、化工、交通、工業制造等多個行業。氫能產業鏈的上游包括了制氫、儲氫、運氫、加氫等氫氣供應環節和相關設備、部件的研發、制造環節；中游環節涵蓋了燃料電池系統、氫燃氣輪機和氫內燃機及相關零部件的研發、制造領域，是銜接上游氫氣供應與下游應用的重要環節，也是目前氫能產業發展的重點和難點；氫既可以作為工業原料又可以作為能源載體，下游應用場景豐富，涉及交通、工業、建筑、儲能等多個領域。
氫多以化合態的形式存在，難以從自然界中直接獲取，其制取依賴于不同的技術路徑和生產工藝。目前主要的制氫方式包括化石能源制氫、工業副產氫、電解水制氫以及其他方式。化石能源制氫主要包括以煤、天然氣為原料的化學重整制氫；工業副產氫主要包括焦爐煤氣、氯堿尾氣等提純制氫；電解水制氫主要指的是堿性電解水、質子交換膜電解水（PEM）、固體氧化物電解水（SOE）和陰離子交換膜電解水（AEM）等制氫方式；其他制氫方式則主要包括了生物質制氫、核能制氫、光催化制氫等。
