在全球“双碳”目标与能源安全战略的双重驱动下，“十五五”规划明确将氢能与核聚变能列为未来产业重点之一，这两大“能源新秀”正从实验室走向产业舞台，成为推动能源结构转型的关键力量。
氢能
1、什么是氢能？
氢能并非直接从自然界获取的“一次能源”，而是通过煤炭、天然气、可再生能源等转化而来的“二次能源”，核心优势在于清洁性与灵活性：氢与氧反应释放能量时，产物只有水，无任何碳排放；同时，氢能可储存、可运输，既能作为燃料驱动汽车、船舶，也能作为原料替代工业焦炭，还能作为储能载体弥补风电、光伏的“间歇性短板”。
从资源禀赋来看，氢能堪称“取之不尽”：地球表面71%被海水覆盖，海水中的氢若全部提取，释放的能量是全球所有化石燃料的9000倍以上；宇宙中氢更是占可见物质质量的3/4，为长远发展提供了无限想象。
2、技术突破：从“制储输用”全链条到多元场景落地
氢能产业的成熟，依赖“制氢-储氢-输氢-用氢”全链条技术的突破，目前我国已在多个关键环节实现从“跟跑”到“领跑”的跨越：
● 制氢端：从“灰氢”到“绿氢”的转型加速
目前全球制氢仍以“灰氢”（煤/天然气制氢，伴生碳排放）为主，但我国已明确“绿氢”（可再生能源电解水制氢）为核心方向。2024年底，我国可再生能源制氢产能突破12万吨/年，新疆库车、宁夏宁东等大型风光氢储一体化项目投产，碱性电解槽技术实现工业化应用，更适配风光发电波动的质子交换膜（PEM）电解槽也取得关键突破——我国已成为全球最大电解槽出口国，占据近50%国际市场份额。
● 储运端：破解“安全与成本”难题
高压气态储氢实现批量生产，打破国外技术垄断；5吨/天氢液化系统下线，为长距离运输提供支撑；内蒙古、宁夏试点掺氢天然气管道，验证了现有管网改造的可行性。西安交大研发的固态储氢材料已应用于西北重卡，大幅提升安全性。
● 应用端：从交通到工业的“多点开花”
交通领域，燃料电池重卡续航突破1000公里，2400千瓦氢动力调车机车完成万吨装车试验；工业领域，宝武钢铁的氢基竖炉直接还原铁技术，实现吨钢CO₂减排超70%；能源领域，兆瓦级纯氢燃气轮机完成整机试验，为电网调峰提供新方案。
3、产业规模分析
我国已成为全球氢能发展核心力量：2024年氢能生产消费规模超3600万吨，居全球第一；全国规划建设可再生能源电解水制氢项目超600个，加氢站超540座，燃料电池汽车推广约2.4万辆。
政策层面，《氢能产业发展中长期规划（2021-2035年）》明确“三步走”目标：2025年可再生能源制氢10-20万吨/年，2030年形成完备产业体系，2035年成为终端能源重要组成部分；地方层面，新疆、内蒙古、广东等省份纷纷出台专项政策，聚焦绿氢制备与场景示范。
市场前景方面，绿氢成本较2020年下降近50%，预计2030年氢能产业规模将突破1万亿元，在交通脱碳、工业降碳、储能调峰三大领域形成千亿级细分市场——对于产业链企业而言，电解槽核心材料、高压储氢设备、燃料电池零部件等环节将是关键机遇点。
核聚变能
1、什么是核聚变能？
核聚变能是人类追求的“终极能源”，原理与太阳发光发热一致：在超高温（上亿摄氏度）、超高压条件下，氢的同位素氘（从海水中提取）与氚（由锂制备）的原子核聚合为氦原子核，释放出巨大能量——1升海水中的氘聚变能量，相当于300升汽油；1克氘氚燃料释放的能量，相当于8吨石油。
与传统核裂变（核电）相比，核聚变能有三大“不可替代优势”：
● 原料无限：氘在海水中储量足够人类使用数十亿年，锂资源也十分丰富；
● 安全可控：无链式反应，一旦反应条件被破坏（如温度下降），反应会立即终止，不存在“熔毁风险”；
● 清洁低碳：仅产生少量短寿命放射性废料，远优于核裂变的“万年级”废料。
2、技术跃迁：从实验室纪录到工程化突破
核聚变的难点在于“约束上亿摄氏度的等离子体”，目前全球主要有“磁约束”“惯性约束”两条技术路线，我国在磁约束领域已跻身世界前列：
● 国家队引领：托卡马克装置屡破纪录
2025年1月，全超导托卡马克装置“东方超环”实现1亿摄氏度等离子体稳态运行1066秒，刷新世界纪录；3月，“中国环流三号”首次实现原子核温度1.17亿度、电子温度1.6亿度的“双亿度”运行，标志着我国进入“燃烧试验”阶段——这是实现核聚变发电的关键一步。
● 民企补位：差异化路线探索
新奥集团聚焦“氢硼聚变”（无中子辐射，发电效率更高），“玄龙-50U”装置成为全球首个实现秒级1.2T以上磁场条件的球形环装置，且核心设备100%国产化，打破了“核聚变只有国家队能做”的认知。
● 关键技术：材料与系统突破
北京航空航天大学揭示了氢氦泡在金属中的形核长大机制，为抗辐射材料研发奠定基础；中核集团建成液态金属与氦冷技术研究台架，覆盖聚变堆全工况，为工程化应用铺路。
3、产业前景分析
全球核聚变产业已告别“纯科研”阶段，进入“资本驱动+工程化”加速期：
● 资本热度飙升：截至2025年，全球核聚变参与企业达53家，累计融资突破97亿美元，其中2025年新增融资26.4亿美元，私有资本占比超90%——美国HelionEnergy甚至与微软签订全球首份聚变购电协议，计划2028年交付50MW电力。
● 政策保驾护航：我国“十五五”规划将核聚变列为“国家重大科技专项”，《原子能法》2026年正式施行，从法律层面保障技术研发与设备审批；全球35国参与的国际热核聚变实验堆（ITER）计划2035年开展氘氚实验，推动技术标准化。
● 商业化时间表清晰：业界共识显示，2030年前后实现实验堆，2040年落地示范堆，2050年进入商业堆时代。PrecedenceResearch预测，2040年全球核聚变产值将达8435亿美元，2100年占全球电力结构的27%——这意味着一条涵盖材料、设备、运维的万亿级产业链将逐步形成。
二者协同共生，构建零碳能源闭环
为何“十五五”规划要将氢能与核聚变能“绑定”？核心在于二者并非竞争关系，而是“短期互补、长期协同”的“黄金搭档”：
● 短期：氢能承接能源转型重任
当下，核聚变尚未商业化，氢能可通过“绿氢制备-储能-跨领域应用”，解决风电光伏的储能难题、工业的深度脱碳需求，为新型能源体系搭建“过渡桥梁”——2030年前，氢能将成为交通、工业脱碳的核心力量。
● 长期：核聚变赋能氢能升级
当核聚变实现商业化发电后，其低成本、零碳的电力可大规模制备绿氢，进一步降低氢能成本；同时，氢能产业积累的“制储输用”技术与基础设施（如输氢管道、储氢设备），可直接服务于核聚变能量的储存与运输，形成“核聚变发电→绿氢制备→多场景应用”的零碳闭环。
● 产业生态协同：两者均需材料、超导、精密制造等核心技术，技术溢出效应可相互赋能——比如核聚变的超导磁体技术，可提升氢能电解槽效率；氢能的储氢材料研发，也能为核聚变的氚储存提供参考。
结语
从氢能的“规模化落地”到核聚变的“终极理想”，我国正以“务实+前瞻”的战略布局，推动能源体系从“化石依赖”向“零碳自主”转型。氢能的“制储输用”全链条、核聚变的“材料设备+工程化”环节，都是值得深耕的赛道。未来已来，当绿氢驱动的重卡奔驰在高速上，“人造太阳”点亮万家灯火时，我们将真正迈入零碳能源的新时代。
绿天使集团是中国领先的专注于服务战略新兴领域，为快速成长的科技企业提供专业化产业升级服务的机构。以孵化基地为支点，调动、整合各方资源，为创业者打造一个环境优良的创业生态圈。绿天使集团目前已运营20个创业园区和26个产业园区，成立3支产业专项投资基金，孵化企业3000余家，已投资企业70余家。通过在相关领域不断深耕，绿天使集团逐步形成以孵化+投资+加速+辅导上市的特色运营模式，打造链条式、专业化、行业集聚的产业示范园区。促进产业新模式、新业态、新技术的升级，推动战略新兴产业的快速发展，提升相关行业的产业化、科技化、国际化，助力行业整合，促进产业升级，形成生态共享的产业集群。
