氫能源工程計劃的重要組成部分。將重點研究氫能項目的制備、儲存和運輸。氫燃料電池的轉換效率可超過60%，零污染，本質上是原電池。燃料電池的負極通過催化層失去電子，變成氫離子，通過質子交換膜到達正極。交換膜可以阻擋電子，電子只能與通道另一側的氫離子復合。這個過程形成了電流。產(chǎn)生的被逆變器升壓，驅動電機。由于到達陽極的電子將在那里與氫離子和氧復合形成水，燃料電池將氫和氧的化學能轉化為電能。

　　工業(yè)上氫能源工程主要利用化石能源制氫，利用天然氣或石油產(chǎn)品的裂解反應，在制備過程會產(chǎn)生二氧化碳。另一個渠道來自化工行業(yè)的副產(chǎn)產(chǎn)品回收，如合成氨、煉油、脫氫制乙烯、鋼廠尾氣等。煤是中國豐富的化石資源，煤氣化制氫技術已經(jīng)成熟。該工藝以煤為還原劑，水蒸氣為氧化劑，在高溫下將碳轉化為主要由一氧化碳和氫氣組成的合成氣。在凈化、一氧化碳轉化和凈化之后，產(chǎn)生氫氣和合成氣。從成本上看，副產(chǎn)品回收率較低，其次是煤制氫，裂解法較高。

　　氫能源工程在產(chǎn)量方面，每生產(chǎn)一噸乙烯或丙烯，將產(chǎn)生約50kg氫氣作為副產(chǎn)產(chǎn)品。到2023年，脫氫制烯烴生產(chǎn)的氫氣預計將超過40萬噸/年。更多的產(chǎn)出來自鋼廠的尾氣，其中含有更多的氫氣和一氧化碳。經(jīng)過脫碳、凈化等操作，得到氫氣和二氧化碳。以我國年產(chǎn)5億噸鋼計算，可生產(chǎn)800-1200萬噸氫氣。在煤制氫方面，空氣參與了煤與水蒸氣的反應，所以產(chǎn)生的水煤氣中含有二氧化碳和氮氣，也稱為半水煤氣。該技術廣泛應用于合成氨、尿素、民用煤氣、烯烴生產(chǎn)、循環(huán)氣發(fā)電等。

　　氫能源工程從來源來看，國家減少化石能源消耗的計劃可能會影響制氫，未來可以關注基于生物質來源的制氫。生物質資源豐富，是一種重要的可再生能源。它可以通過氣化或微生物發(fā)酵產(chǎn)生氫氣，是目前轉化技術的一大挑戰(zhàn)。在國家“雙碳”目標的背景下，零排放制氫是未來研究的重點。隨著二氧化碳捕集技術的提高，煤制氫也在向低碳制氫方向發(fā)展。在新能源方面，太陽能、風能、地熱能等技術也可以在氫氣的轉化發(fā)揮作用，但目前轉化率仍然較低。更重要的是，這些可再生能源在往往面臨棄電的嚴重弊端，用電峰谷差大。此時電解水制氫是解決調(diào)峰棄電的可行途徑。