问题:能源结构转型进入深水区,关键于用清洁、低碳、可持续的供给替代高碳能源,并为产业发展提供稳定支撑;一上,氢能被视为新型能源体系的重要组成,但目前绿氢制取成本偏高、资源条件受限,仍是规模化应用的主要瓶颈;另一方面,可控核聚变被普遍认为是更长周期的“终极能源”方案,但走向工程化还需跨越超高温等离子体稳定约束、材料研发与系统集成等多重门槛。如何在“当下可用”和“未来可期”之间实现有效衔接,是我国培育未来能源产业必须回答的课题。 原因:近年来,国家层面将氢能、核聚变能等纳入未来产业重点方向,提出构建全链条培育体系,推动关键核心技术攻关与工程化验证。在政策引导和市场需求带动下,科研机构与企业加强协同创新,推动对应的技术从实验验证向产业化落地加速推进。以绿氢为例,传统电解水制氢对淡水依赖明显,在淡水紧张或工业用水竞争激烈地区,项目布局和扩能节奏受到制约。结合沿海资源条件,海水直接制氢成为重要方向,但难点不止于“能制”,更在于“能稳”:海水杂质多、腐蚀性强、易结垢沉积,对电解槽材料、系统防护和运行控制提出更高要求。通过新型电极材料、抗腐蚀工艺和系统集成优化,我国科研团队在海水不经淡化条件下实现装置长周期运行,并带动效率提升,为沿海地区发展绿氢提供了可复制的技术路径。 影响:技术进步正推动产业链向“制—储—运—加—用”一体贯通延伸。记者了解到,我国首个百千瓦级工厂化海水直接制氢科研项目经过一年多攻关,累计运行时间达到1000小时,已具备从科研成果向规模化绿氢生产转化的落地条件。项目以光伏等可再生能源供电,产出的绿氢进入加氢站体系,服务氢能重卡、公交等终端应用,形成从“绿电”到“绿氢”再到交通与工业脱碳的闭环探索。,随着制造水平与系统效率提升,绿电与绿氢综合成本较初期已明显下降,商业化空间继续打开。 从宏观层面看,我国氢能产业基础较为雄厚,全年生产消费规模已超过3650万吨,占全球总量三成以上,产业链配套能力持续增强。更值得关注的是应用端正在加快“由点到面”扩展:在城市端,氢能交通示范不断延伸,面向共享出行等轻型场景的项目加快推进;在极端环境与特殊场景,燃料电池微电网系统服务科考站点,验证了高可靠、低排放的供能方式;在国际贸易环节,绿氨等氢基能源完成商业化出口交付,打通从“绿电制氢合成”到储运通关、远洋运输的全链路,为氢能参与全球低碳供应链提供了现实样本。业内人士指出,我国已形成一定规模的绿氢产能,需求侧也在从交通示范逐步向高耗能工业渗透,叠加零碳园区建设提速,未来将出现更多可复制、可推广的示范场景。 在更长周期的核聚变领域,产业生态也在加速成型。核聚变能原料来源相对丰富、碳排放低、安全性高。理论上,海水中的氘经聚变释放的能量密度极高,被视为人类未来能源的重要方向。但实现可控聚变,需要在上亿摄氏度条件下长时间稳定约束等离子体,并对超导磁体、真空系统、第一壁材料、诊断控制等提出系统性挑战。当前,我国持续推进相关装置建设和关键技术攻关。在合肥未来大科学城等地,面向燃烧等离子体研究的超导托卡马克装置建设提速,显示出向工程化验证迈进的清晰路径。通过产学研协同,关键部件研制、系统集成与运行经验不断积累,为更大规模实验与商业化探索奠定基础。 对策:面向氢能与核聚变能的不同阶段特征,下一步应坚持“技术攻关与产业培育同步、示范应用与标准体系并进”。一是持续加强关键材料与核心装备研发,围绕电解槽、电极与膜材料、储运装备、加注系统等薄弱环节提升自主供给能力,推动海水直接制氢等新路径形成可工程化、可规模化的产品体系。二是以场景牵引推动降本增效,优先在港口物流、干线重卡、工业园区用能替代等领域形成规模需求,通过“规模—成本—再规模”的正循环提升市场化水平。三是完善基础设施与安全标准,统筹制氢基地、管网与储运体系、加氢网络布局,健全氢能全链条安全监管与检测认证体系。四是对核聚变坚持长期投入与开放协同,围绕超导、耐辐照材料、等离子体控制与高热负荷部件等关键方向组织联合攻关,同时推进工程化验证平台建设,形成“科研—工程—产业”梯次衔接的创新体系。 前景:综合来看,氢能有望在“十五五”期间加快从示范走向规模应用,成为工业减排与交通低碳转型的重要支撑;海水直接制氢等技术突破将拓展资源边界,提升沿海地区绿氢供给能力,并为氢基燃料参与国际贸易提供更稳定的成本与供给基础。核聚变能则将以工程化验证为阶段目标,在关键装置建设与核心技术迭代中持续积累,推动我国在未来能源领域形成更强的科技与产业竞争力。两条路线一近一远、相互补位,共同指向更安全、更清洁、更具韧性的能源体系。
能源变革从来不是单点突破,而是技术、产业与治理体系的共同演进;抓住氢能规模化应用窗口期、夯实核聚变工程化验证基础,既需要持续推进核心技术攻关,也需要标准规则、基础设施和市场机制的系统配套。面向“十五五”,以更高水平的自主创新和更完善的产业生态把“未来能源”落到现实场景,将为高质量发展提供更持久、更清洁的动能。