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目前國內液氫主要應用于航天領域，作為火箭的燃料。
一般來說，管道輸送是成本最低的，但一般只適用于用戶連續直接使用，在需要大量儲存備用的場合則無法適應，而這正是液氫的優勢。
如前所述，在國內氫能規模化應用后，液氫可用于需求氫氣的各個行業。
在碳中和目標下，液氫在各應用場景中主要可分為三大角色：能源介質，工業特氣或原料，儲能媒介。
液氫作為氫能利用的中間儲運環節解決方案，以能源介質使用是其首要的應用場景。
液氫可為氫燃料電池車供應氫氣，特別適用于用量大、行駛里程長、比儲氫重量要求高的重型卡車、大巴車、無人飛行器、火車等應用場合，這是由液氫密度大的特性提供的，相同體積的儲氫系統，液氫儲存量要大得多。
同時，液氫溫度一般低于-250C，在此溫度下，除氦氣外的氣體雜質都已固化，蒸發的氫氣純度很高，因此液氫供氫是全球公認的大規模獲得超純氫的方式，相比于氣態提純技術具有高效可控、不易污染、品質穩定等特點，完全能夠滿足燃料電池對氫氣品質的要求。按照GB 37244-2018《質子交換膜燃料電池汽車用燃料一氫氣》規定的氫氣質量要求，總硫含量要求不高于4ppb，總鹵化物要求不高于50ppb。
當前很多工業氫氣特別是工業副產氫氣都很難滿足要求，而液氫技術路線在各環節的雜質含量都會得到有效控制。
因此，采用液氫供氫可極大延長燃料電池的使用壽命。
作為工業特氣，液氫可為半導體、電真空材料、電子元器件、硅晶片、光導纖維等工業企業生產提供超純氫氣作為保護氣，替代目前的高壓氫氣供氫方式，可確保氫氣純度要求，同時可減少供氫系統切換次數，保障氫氣供應量。
同時，液氫作為工業原料，在碳中和目標下，可為化工行業加氫需求提供原料，替代現有的自行煤、石油、天然氣等制氫存在碳排放的供氫模式；可為金屬冶煉供應氫氣作為還原劑。
冶金行業作為碳排放大戶(如煉鋼企業每噸鋼排放1.8 噸二氧化碳），提出用氫氣來代替焦爐氣作為還原劑，可實現碳近零排放。而且液氫供氫雜質痕量，用來合金治煉，很容易控制還原劑中引入的雜質，可獲得很高的合金產品品質，將極大的提高冶金行業特別是特種合金的技術水平，促進我國基礎工業的轉型提升，進一步帶動下游產業的發展。目前，國內正在進行氫氣煉鋼的試點工作。
近年來，伴隨風光發電的大規模發展，以電解制氫的氫儲能逐漸得到推廣應用。
而液氫因為儲能規模大成本低、屬于低頻調節與儲電的高頻調節具有互補性、中游運輸方式靈活和下游應用領域廣泛等優點在儲能領域將大有作為。
理論上每公斤液氫可儲電 33.6kWh，一個 40m3液氫罐式集裝箱可儲電 8.4x10?kWh,100m3液氫罐可儲電 21x10?kWh，而挪威計劃建設的50000m3的液氫球罐可儲電超過1x108kwh，約為三峽水電站年發電量的1/900，可供全北京市居民用電一天半，這個儲能量是現有所有抽水蓄能電站所無法企及的，對于調節電網穩定是極為可觀的。
液氫儲能對于避免像美國德州那樣的電力崩潰問題是容易實現的。
當然這屬于國家戰略，需要大型電力、電網企業，從全局的角度來統籌建設。
圖片來源：國家發展改革委能源研究所 熊華文
在碳中和目標下，以太陽能、風能等為主的可再生能源因時間和空間的分布不平衡，其發電功率不穩定，上網造成電網不穩定，需要其他發電方式調節發電功率來配合新能源電力上網。
而在碳中和背景下，化石能源發電的占比將極大縮小，難以實現電網功率調節的功能。
因此必須考慮由可再生能源端自身實現調節功能，這就需要大規模儲能。以電解制氫的液氫儲能具有極大的優勢。
儲能的液氫同時作為能源對外供應，運輸到東部能源消耗大的地區作為交通工具的燃料。在供應富裕時還可作為工業用氣和化工行業的原料。
特別是化工行業，不論以何種化石能源制氫，都存在碳排放的問題，并且大規模的碳捕集還存在技術難題，對實現碳中和目標不利。
因此建議化石能源作為化工原料來使用，特別是碳排放量少的化工過程，將極大的減少碳排放，減輕二氧化碳捕集的壓力。
據此，以液氫為路徑的可再生能源電氫體系路線如下圖所示。液氫是可再生能源發電端儲能和能源、工業應用端的重要媒介，也可以說是實現碳中和目標的必由之路。
國家發展改革委、國家能源局聯合印發《氫能產業發展中長期規劃(2021-2035年)》(下稱《規劃》），在構建氫能儲運體系中提出“提高高壓氣態儲運效率，加快降低儲運成本，有效提升高壓氣態儲運商業化水平。推動低溫液氫儲運產業化應用，探索固態、深冷高壓、有機液體等儲運方式應用。”
可以得出，目前主要以高壓氫氣儲運，因為技術相對成熟，對液氫提出了要推動低溫液氫儲運產業的應用。
據初步計劃，2025年前可實現液氫的陸上運輸，開展液氫全產業鏈的示范運行。
2030年液氫將在氫能的儲運體系上占據三分之一，之后，液氫儲運將逐漸占據主導地位。(氫管道只能輸，不能儲)
根據相關統計，全國共有60多個地區發布了氫能與燃料電池汽車相關政策，將各地的規劃目標累加后可以發現，2025年全國燃料電池汽車推廣數量將超過11萬輛，加氫站的數量超過850座，氫能及燃料電池汽車產業累計產值將超過1萬億元。
根據中國氫能聯盟的預計，到2030年，我國加氫站數量將突破1500座，中國氫氣需求將達到3500萬噸，在終端能源體系中占比5%，氫能產業鏈年產值將超過5萬億元，其中液氫產業鏈年產值將占到1/3，即1.65萬億左右。
到2050年氫能將在中國終端能源體系中占比至少達到10%，氫氣需求接近6000萬噸，產業鏈年產值約 12萬億元，其中液氫產業鏈年產值將占到3/4，即9萬億左右。
