到 2060 年，IEA 承诺目标情景和中国氢能联盟的分析都表明，交通运输业对于氢 能需求量的增长贡献最大。长期以来中国大力支持 FCEVs 的发展，但直到 2016 年 FCEVs 的保有量才开始明显增加，并在 2019 年达到历史最大增幅。根据中国 氢能联盟的数据显示，截至 2020 年底，中国已经部署了超过 7700 辆 FCEVs，主 要是公交车和卡车，这使中国成为全球最大的 FCEVs 市场国（中国氢能联盟, 2020a）。鉴于中国汽车市场的规模及其燃料需求量，交通运输行业在未来可能迅 速成为氢能的最大需求领域。
然而，氢能在交通领域的实际应用情况将取决于许诸多因素，比如汽车的整体销 售趋势、氢能 FCEVs 销售价格以及与电动汽车价格的对比、加氢基础设施建设、 氢燃料生产成本以及配套支持政策。迄今为止，中国电动汽车产业的发展已经抢 占先机，是世界上最大的轻型电动汽车销售市场。
IEA 承诺目标情景认为，FCEVs 在低碳交通中发挥着引领作用，到 2060 年，道路 运输氢气需求量将增至 2400 万吨/年（IEA, 2021a），这一数字仅少许超过中国氢 能联盟预测道路运输潜力评估结果的一半，后者认为届时全国燃料电池汽车氢气 需求量将达到4100万吨/年。而挖掘这一需求潜力可能需要其他手段和特定技术支 持，这在 IEA 承诺目标情景中并未考虑。
根据中国氢能联盟的研究，FCEVs 的销售情况受限于目前燃料电池（约 800 美元/ 千瓦）和储氢瓶（约 120 美元/千瓦）的高成本，致使燃料电池卡车的价格比同类 型汽油或柴油卡车高 3~4 倍（中国氢能联盟, 2020a）。但随着生产规模化、技术 工艺进步，燃料电池和储氢瓶等设备的成本有望在未来得到下降。其中储氢瓶的 成本降幅略低，主要是由于原材料成本在总成本中所占的比例较高。因此，中国 氢能联盟判断，FCEVs 成本的降低有利于保有量提升，将从 2020 年的不到 1 万 辆增长到 2060 年的 7200 多万辆，其中客运 FCEVs 占总数的 85%以上。
另一关键的成本因素是燃料价格。对于使用汽柴油等传统燃料的重型和中型卡车， 燃料费用约占总成本的 60~70%。根据中国氢能联盟的数据，目前氢气生产并配 送到加氢站的成本约为 7 美元/kg H2，即超过 50 元/kg H2（不包含加氢站成本）。 但如果氢能行业实现规模化发展，氢能供应链总成本可能会迅速下降（中国氢能 联盟, 2020a）。
在航运方面，内陆和沿海运输可以通过动力电池或氢燃料电池技术实现运输行业 的脱碳，但长途远洋船舶可能还需要如生物燃料、氢或零碳氨等其他替代燃料。 目前燃料电池船舶的技术发展处于大规模原型阶段（TRL 7），落后于已经开始商 业化运营的动力电池船舶（TRL 8-9）。到 2060 年，中国氢能联盟量化的航运部 门 300 万吨/年的氢能需求需要开发，以满足 IEA 承诺目标情景中广泛的能源系统 脱碳目标（300 万吨/年）（IEA，2021a；中国氢能联盟，2020a）。
长途航空领域将越来越需要依靠生物燃料、氢气和 CO2 的合成煤油来实现脱碳， 而直接电气化和燃料电池是中短途飞机的潜在脱碳技术选择。目前，全球已有多 种氢能飞机型号处于研制和试验阶段。由于氢能飞机仍处于技术概念/原理样机阶 段（TRL 3-4），并且考虑到航空业可以使用生物燃料、合成燃料等低排放替代燃 料，IEA 承诺目标情景中并未考虑在航空业中直接使用氢气（IEA，2021a）。而 中国氢能联盟预测，2060 年航空领域的氢气消费量将达到 200 万吨，约占航空能 源总需求的 5% （中国氢能联盟, 2020a），展现出一定需求潜力。
如今，中国拥有世界上最大的电力部门，2019 年中国发电能源消耗量占全国一次 能源消费总量的 46%，但电力部门的氢气使用量几近于零。
在发电中使用氢主要有两种主要途径。第一个是在燃气轮机中（混）燃烧氢气， 这可能是中国高比例可变可再生能源电力系统的低排放灵活性来源。富氢燃气轮 机示范项目已在意大利、日本和韩国成功运行。氢气也可以与氮气结合制成氨， 氨可以在燃气或煤电厂中（混）燃烧。随着混合物中氢（或氨）的增加，混烧有 助于减少电力部门的排放。
第二个途径是在燃料电池中使用氢来灵活发电。2020 年全球燃料电池发电系统容 量约为 2.2 GWe，这些系统主要安装在美国和韩国 。目前系统中大多数是使用天 然气作为燃料，最大的氢燃料电池发电厂是韩国的 50MW 斗山发电厂（IEA, 2021b）。在中国，目前唯一运营的氢燃料电池电站示范项目是位于辽宁省营口市 的一座 2 MWe示范电站。
氢或氢基燃料（如氨），也可用于长期和季节性的电力储存。因此，这些燃料可 用于在风和/或阳光很少的情况下长时间提供电力。盐洞因其密封性和污染风险低 而成为地下储存纯氢的最佳选择。此外，研究者们也在开展替代地下储氢方案研 究，例如在枯竭的油气田中储存。大型钢罐也普遍用于化肥工业中氨的储存。
鉴于电力部门对灵活供电的需求不断增长，氢气发电具有巨大的部署潜力。在 IEA 的承诺目标情景中，预计 2060 年电力中的氢气需求量将达到 600 万吨/年左右 （中国氢能联盟，2020a；IEA, 2021a）。
2020 年，中国建筑行业占最终能源需求的近 20%，包括大部分用于取暖、烹饪、 家用电器和照明等的电力消耗（IEA，2021a）。
在建筑物中使用氢气供暖有两种主要途径。第一是将氢气混合到现有的天然气管 道网络中，这在西欧和北美地区广受关注。如果需要改造，只需对天然气基础设 施和最终用户设备进行微小改动，就可以混合少量氢气。最大允许混合份额因最 终用途类型和管网状态而异，目前正在试验的体积比上限为 20%（IEA，2019a）。
随着中国天然气管网的完全整合，该国可通过将氢气混合到燃气网中，尽管环境 效益可能受限，但可以实现以氢气的形式储存大量能量。从长远来看，部署和发 展必要的氢基础设施且提高氢锅炉的竞争力（目前为TRL 9），能实现氢能在专用 锅炉中 100%燃烧。
第二条路线是目前日本一直在推行的建筑层面的小规模热电联产。日本已经部署 了超过 35 万个家庭燃料电池热电联产系统（称为“ENE-FARM”，尽管目前使用 的是天然气），并且不再需要安装补贴。
从两份展望来看，2060年建筑物的氢需求量可能达到 500~600 万吨（IEA, 2021a; 中国氢能联盟, 2020a）。
