氢气可以用多种工艺和能源来生产；为了便于讨论，通常使用颜色代码命名法。
发展绿色氢气的必要性
世界正面临着气候变化的重大挑战。2015年，国际社会承诺采取行动，将本世纪全球气温上升幅度远远控制在比工业化前水平高2℃以下。越来越多的国家承诺到本世纪中叶实现二氧化碳（CO2）净排放为零，力争将温升控制在1.5℃以内。要实现经济的深度或全面脱碳，需要所有经济部门采取协调一致的广泛行动。
我们的减排工作才刚刚开始。据估计，在COVID-19大流行和随之而来的封锁之后，2020年前6个月的二氧化碳排放量比2019年同期减少了8.8%。但要实现长期持续减排，我们全球能源生产、消费和基础社会经济体系的结构性和转型性变革的必要性不容低估。
大幅减排在技术上是可行的，在经济上也是可以承受的。国际可再生能源机构的《全球可再生能源展望》报告为在2050-2060年实现净零排放提供了展望。更深层次的低碳化视角提出了加速行动的可能性，以降低二氧化碳排放量，同时实现能源转型每花费1美元带来1.5至5美元的经济回报。
能源转型要求发电从化石燃料向太阳能和风能等可再生能源进行转变，提高能源效率，并实现从汽车到建筑物供暖和制冷等能源使用终端的广泛电气化。然而，并非所有部门或行业都能轻易地从化石燃料转向电力。难以实现电气化（也就是难以实现减碳排放）的行业包括钢铁、水泥、化工、长途公路运输、海运和航空。
绿色氢气在不断增长和可持续的可再生能源发电与难实现电气化行业之间建立了联系。一般来说，氢气是远离电网或需要高能量密度的应用的合适能源载体，它可以作为化学反应的原料，生产一系列合成燃料和原料。
绿色氢气的其他好处包括：有可能增加系统的灵活性和储存量，从而支持进一步部署可变可再生能源；有助于能源安全；减少空气污染；以及其他社会经济好处，如经济增长和创造就业机会，以及工业竞争力。
然而，绿色氢气必须克服若干障碍才能充分发挥其潜力。这些障碍中最主要的是成本。
要克服这些障碍，使绿色氢气从一个小众角色转变为一个广泛的能源载体，就需要在技术准备、市场渗透和市场增长的每个阶段制定专门的政策。要克服最初的阻力，达到市场渗透的最低门槛，需要一个综合的政策方法，这四个核心支柱是：建立国家氢战略，确定政策重点，建立治理体系和扶持政策，建立绿色氢气原产地保障体系。
绿色氢气发展现状
绿氢是一种能源载体，可用于许多不同的应用，然而，它的实际用途仍然非常有限。每年全球生产约1.2亿吨氢气，其中三分之二为纯氢，三分之一为与其他气体的混合气体。氢气产出主要用于原油提炼以及合成氨和甲醇，两者合计共占纯氢和混合氢需求的近75%。
目前，氢气生产主要以天然气和煤炭为基础，两者合计占产量的95%。电解法生产的氢气约占全球氢气产量的5%，是氯气生产的副产品。目前，还没有利用可再生资源大量生产氢气，绿色氢气仅限于示范项目。
绿色氢气生产、转换和终端使用系统图如下。
