未来产业是党和国家事业“大棋局”的重要落子,是培育新质生产力、抢占科技制高点的关键载体。作为“十五五”规划建议明确的六大未来产业的重要组成部分,氢能正从技术探索走向产业前沿,核聚变能正加速从科学研究迈向工程和商业应用,二者凸显顶层设计从近期替代到长远终极解决方案的能源技术布局。
面向“十五五”,氢能如何更好地赋能千行百业,“人造太阳”如何加快商业化进程,《中国能源报》记者就此展开采访,听一听业界的声音。
大国能源竞争的关键赛道
未来产业由前沿技术驱动,当前处于孕育萌发阶段或产业化初期,是具有显著战略性、引领性、颠覆性的前瞻性新兴产业。
“当前,全球主要国家围绕未来产业的竞争日趋激烈。”国家信息中心信息化和产业发展部助理研究员关乐宁说,一个国家的未来决胜于未来产业,赢得未来产业就赢得了未来主导权。
作为清洁、高效的二次能源载体,氢能可广泛应用于能源、交通运输、工业、建筑等领域,既可直接为炼化、钢铁、冶金等行业提供高效的原料、还原剂和高品质热源,也能通过燃料电池技术应用于汽车、轨道交通、船舶等领域。
被称为“终极能源”的核聚变能,旨在模拟太阳发光发热的核聚变反应,核心是在人工控制下实现氢同位素聚变反应,释放清洁、无限的能量,其产业发展已跨越科学验证阶段,进入工程可行性攻坚阶段。
谈及感受,合肥综合性国家科学中心能源研究院聚变研究中心主任孔德峰告诉《中国能源报》记者:“不仅是我,我们实验室里老一辈的科研人员,看到国家对核聚变能等新兴产业如此重视,由衷地感到振奋。”
“氢能和核聚变能将依据各自优势,打开未来的能源‘大门’。”国务院发展研究中心社会和文化发展研究部研究员周宏春对《中国能源报》记者说。
中国社会科学院可持续发展研究中心副主任陈迎认为,目前氢能已经进入实用阶段,而核聚变能还在实验阶段,一旦在技术上突破并实现商业化应用,对解决人类社会的能源危机将发挥出极大促进作用。
在同济大学上海国际知识产权学院创新与竞争研究中心主任、教授任声策看来,未来产业是环境和社会可持续发展的重要支撑,氢能和核聚变能等将塑造新型能源体系,改变能源结构,升级能源基础设施,促进绿色发展。
未来能源全面带动产业创新
国家能源局能源节约和科技装备司副司长边广琦日前表示,氢能作为未来国家能源体系的重要组成部分,在新型电力系统、新型能源体系建设中发挥重要作用,将有力促进新能源开发消纳,助力实现“双碳”目标。氢能产业科技含量高、产业链条长、涉及环节多,发展过程中将全方位带动产业创新、扩大内需、人才培养和国际合作。
氢能产业化已崭露头角。“十四五”时期,我国氢能产业逐渐实现有序破局。截至2025年底,全国可再生能源制氢项目累计建成产能超25万吨/年,较上年实现翻番式增长。新疆库车、宁夏宁东、内蒙古赤峰、吉林大安和松原等项目建成投运,氢能生产—储运—应用产业流程逐步贯通。同时,一批重大技术装备取得新突破,为氢能产业发展奠定坚实基础。
如果说氢能助力能源转型已经“在路上”,那么核聚变能正着眼未来积蓄力量。
正如孔德峰所言,如果利用可控核聚变反应造出一个“人造太阳”,人类就如同拥有一座原料不竭且无污染的发电厂,能实现水清天蓝、能源永续。
2025年以来,我国聚变能科研装置好消息频传:全球首个全超导托卡马克装置——东方超环(EAST)于2025年1月实现1亿摄氏度等离子体稳态运行1066秒,大幅刷新世界纪录。2025年3月,“中国环流三号”首次实现原子核、电子温度“双亿度”运行,综合参数聚变三乘积实现大幅跃升,标志着我国核聚变研究挺进燃烧实验。
针对科研成果转化,孔德峰表示:“‘沿途下蛋’是科研圈目前流行的一个说法,意思是在宏大目标下可以边走边生产,将一部分阶段成果开始转化,并非等到研究全部结束才能进行。”
“选种、育土、施肥”很关键
“未来产业是‘明天’的战略性新兴产业、是‘后天’的新兴支柱产业。”关乐宁认为,未来产业具有强大的发展后劲、显著的产业链拉动能力、广泛的创新扩散效应,有望强劲赋能经济社会高质量发展。
“可控核聚变仍处于实验阶段,距离真正商用还需一段时间。”孔德峰坦言,探究可控核聚变的发展历史会发现,其涉及的学科种类繁多、技术门槛高、工程复杂,具有漫长的创新链和产业链,发展并不依赖某一项或某几项技术突破,而是有赖于整体技术工程水平、人才和产业优势的提升,因此要鼓励国内更多企业和高校院所研发团队参与其中。
“当下,最紧迫的就是要建设具有国际引领性的聚变示范堆,通过示范堆充分发现未来商业电站可能会遇到的问题,同时带动整个聚变产业发展。”孔德峰建议。
针对氢能,业内专家普遍认为,“十五五”时期将是我国氢能产业技术迭代、场景拓展、标准完善的关键阶段,有望实现从产业参与者向引领者的跨越。相关预测显示,未来5年碱性电解槽、质子交换膜电解槽、固体氧化物电解槽等多条技术路线将并行发展,实现关键性能跃升,这将整体提升我国绿氢制备的技术经济性和供应链安全性,为不同应用场景提供最优解决方案。
边广琦日前透露,“十五五”时期,国家能源局将与国家发改委等有关部门通力协作,强化产业规划引领,加大政策支持力度,加强核心技术攻关,推进氢能试点,健全标准认证体系,深化国际交流合作,大力培育氢能未来产业。
培育未来产业,做好“选种、育土、施肥”三篇文章是关键。
周宏春认为,选择什么样的“种子”去培育,首先是人,其次是技术路径,另外还有很多环节需要选择。“从未来产业谋划和超前布局看,人是第一位的,这些产业既需要领军人物,也需要攻关团队。还应当考虑到跨界因素,虽然需要具备专业素养的人才,但并非所有颠覆性技术都由行业内专家创造。”
如何理解“育土”?周宏春表示,主要就是营造氢能和核聚变能的创新创造环境,既包括政策上的支持、规划上的安排部署、资金上的扶持,还应当有一个技术创新的宽容环境,允许“试错”,包容研发和试验过程中出现的问题,保障研发的持续性,直到相关技术及其产业化取得预期成果。
“促进未来产业发育成长,在关键节点‘施肥’相当重要。”周宏春说,从技术创新的进程看,应当将政策激励和资金支持渗透到技术理念的提出、实验室研究、相关设备装备的小试,直到工程化和产业化,这些环节都需要政策的激励、资金的支持。“也应当有精神上的奖励和支持,从而使能源领域的未来产业得到健康持续发展,真正成为未来的重要能源品类。”(张胜杰)