日本的燃料電池產業堅持面向家庭，且在技術上持續推進。在國家層面，政府以向新能源產業技術綜合開發機構（NEDO）投入專項科研經費為主，設定核心技術應達到的相應指標，并將指標進行分解，對承擔課題研究的單位定期進行評估，以實現氫能發展目標。研究機構在氫燃料電池領域建立了持續的研發體系，很多大學持續參與氫能研究已達50年，在關鍵技術包括極板、膜電極、電子材料等方面都有龐大的研發團隊。在企業層面，根據氫燃料電池技術狀況、氫來源的便利性以及成本、市場需求等，不斷完善氫燃料電池家庭應用產品，松下、東芝、日立等機電一體化企業在十年前已開始了應用端的實證研究，積極占領研發成果制高點。降低制氫成本方面，2019年，日本物質材料研究機構（NIMS）與東京大學和廣島大學合作，通過開發2030年前后完全可能研制出實用化的、放電較慢但成本低廉的蓄電池，日本有望實現每立方米為17～27日元（約1.04～1.64元人民幣）的制氫成本。

三、前沿技術最新動態與重要成果

（一）油氣勘探開發與利用技術

1.地下原位改質技術

地下原位改質是通過對地下儲層進行高溫加熱，將固體干酪根轉換為輕質液態烴，再通過傳統工藝將液態烴從地下開采出來的方法。該技術具有不受地質條件限制、地下轉化輕質油、高采出程度、低污染等優點，一旦規模化應用，將對重質油、頁巖油和油頁巖開采具有革命性意義。殼牌公司地下原位改質技術采用小間距井下電加熱器，循序均勻地將地層加熱到轉化溫度。該技術通過緩慢加熱提升產出油氣的質量，相對于其他工藝可以回收埋藏極深的巖層中的頁巖油，同時省去地下燃燒過程，減少地表污染，降低對環境的危害。為了避免地下水污染，殼牌公司開發了獨有的冷凍墻技術，可有效避免生產區域在頁巖加熱、油氣采出和后期清理過程中地下水的侵入。

2.廢棄油田再利用技術

俄羅斯秋明國立大學將物理化學開采方法與微乳液驅油技術相結合，開發出一種從廢棄的油田中開采石油的方法。微乳液驅油依靠的是重量和粘度，是當今最有效的驅油技術。微乳液比石油重，不與之混合，驅油時會把石油推到表面。但其對侵蝕性的現實條件（沉積物的溫度和硬度）非常敏感，會失去實驗中的理想特性。

3.高精準智能壓裂技術

近年來，水平井分段壓裂呈現壓裂段數越來越多、支撐劑和壓裂液用量越來越大的趨勢。從長遠看，實現壓裂段數少、精、準，才是水力壓裂技術的理想目標。目前業界正在探索大數據、人工智能指導下的高精準壓裂技術和布縫優化技術，但是真正能夠“聞著氣味”走的壓裂技術還有待研究和突破。美國Quantico能源公司利用人工智能技術，將靜態模型與地球物理解釋緊密耦合，對不良數據進行質量控制，形成高精度預測模型，用于壓裂設計，在二疊盆地和巴肯油田的100多口油井中使用后，與鄰井對比結果表明，優化后的完井方案不僅可以使產量提高10%～40%，還能有效降低整體壓裂作業成本。隨著“甜點”識別、壓裂監測技術和人工智能技術的發展，未來高精準智能壓裂技術有望實現每一級壓裂都壓在油氣“甜點”上，可有效提高儲層鉆遇率和油氣產量，降低開發成本，降本增效意義重大。