如果大力开展新一代核能系统、氢气生产技术和燃料电池的研发工作，并取得成功，那么在21世纪二三十年代将形成新的能源系统。
研发新一代核能系统提供无污染的能源，用这种能源生产氢气，再以氢气燃料电池驱动运输工具，同时也作为发电厂的能量转换器，生产电力，是当今世界能源领域最前沿的研究课题之一。
氢气经济和燃料电池制氢本是经典技术，主要是电解水。近年这一产业不断升温，发展了若干种新工艺，同时燃料电池技术很快发展，于是发达国家能源界出现了氢气热。2003年氢气和燃料电池大会和贸易展会将于今年6月8～11日在加拿大温哥华举行。
氢气经济包括研发生产大批量氢气的先进工艺及建设基础设施，研发新一代核能是氢气经济的上游产业，其下游产业是燃料电池及燃料电池汽车。
目前全世界每年消耗氢气5000万吨，每年增长4％～10％，主要用途是化肥、化工、炼油和液态燃料。氢气用量速增的原因是由于从低品质重油生产清洁燃料的需求增加。工业数据表明，在炼油厂中对原油加氢可以生产所谓“低碳燃料”，可以将燃料热值增加15％。美国用于运输业的石油需求和国内产量之间缺口逐年增加，表明运输用石油越来越多地依赖进口。另一方面是环保压力。因此，美国把注意力集中到氢气这种极具发展潜力的能源载体，通过前几年的一系列活动，确定了2003年进入氢气经济的设想和路线图。
当前炼油厂对氢气的大量需求提供了向大规模氢气经济过渡的市场条件。炼油厂是通过管道获得氢气的，建立了氢气贮存和输送的基础设施并取得相应的经验。世界级的制氢厂已经发展到相当于160万千瓦的热功率。如果美国启动的在10年内发展氢气燃料电池汽车计划得以实现，那么，在50年后，氢气作为能源载体向运输业提供的总能量将超过电力。那时，在电力工业中，用燃料电池发电装置满足高峰负荷，与基荷发电厂匹配，具有较高基本建设投资而运行费用很低的核能系统更适合做基荷发电厂，可以组成一种新的电力结构。同时，将开创城市居民使用氢气燃料代替城市燃气的新时代。
燃料电池是氢气经济的另一个关键，被称为“氢气时代的芯片”。世界上第一个燃料电池由威尔士法官兼科学家威廉·格尔爵士在1839年制成，直到20世纪60年代才得以在美国航天计划中应用，双子星座和阿波罗宇宙飞船用燃料电池提供电力，今天的航天飞机用以提供电力和饮用水。从那时起，美国一直是燃料电池研发的领先者。
2003年1月28日，美国总统在国情咨文中提议，在今后5年中拨款12亿美元，以使美国在发展氢动力汽车方面领先世界。在此一个月前，美国能源部宣布组成新的合作体，称为“自由汽车”，由能源部、汽车研究理事会和三大汽车巨头福特、通用汽车和戴姆勒·克莱斯勒组成，致力于燃料电池汽车的研发和商业化。
而作为新一代高性能、环保型运输工具的燃料电池汽车，以氢气为燃料，尾气排放只排水汽，具有纯电动汽车的一切优点，而加燃料更快、两次加燃料之间行驶距离更长，能源总效率约为纯电动汽车的1.5倍，内燃机汽车的2～3倍。
燃料电池的战略地位和经济上的重要性是世界范围内的共识，反映在国家和私人投资自1995年起奇迹般地增加。在此领域中，美国的领先地位受到世界有关国家的挑战。加拿大、日本、德国、英国、意大利、冰岛等国都雄心勃勃地促进本国燃料电池的发展，采取免税、低息贷款、国家拨款和补贴等方式支持研发工作和初期买主，驱动成本下降。
第四代核能系统核能是当今世界和水能一样可大规模应用的、温室气体无有害排放的清洁能源，并且有更大的发展潜力，所以世界重要核国家一致选择核能为氢气经济能源结构中的重要成份。在亚洲，中国、日本、韩国、印度一直坚持发展核电的方针。美国核电在多年徘徊中做了大量工作，在新一代核能研发方面取得了重大进展。2001年5月美国能源部公布《国家能源政策》，恢复了核能的重要地位。 核能的和平利用已有50年的历史，重要的进展是核电。20世纪五六十年代建造的原型核电厂称为第一代核电，第二、三代是当前运行的和近期将要部署的核电，第四代核电是针对长期规划提出的。
世界上十个主要核国家2001年7月成立新一代核能系统研发的国际组织“第四代国际论坛（GenerationIVInt’1Forum，GIF）”。2002年9月在东京达成共同研发第四代核能的协议，明确了其定义为：具有先进的核反应堆和燃料循环技术的新一代核能系统，需要进行大量研发工作，在2010年以后和2030年以前推向市场，在经济、安全、可靠、防止核扩散和减少核废物方面表现出很大的先进性。
有关国家对第四代的应用有不同的视角，通过论坛的多次讨论确定三个主要使命：发电、氢气生产（或其他工业应用）、核废料处置。 发电是民用核能系统的传统使命，几个改进型核电设计改进了经济性和安全性，可供近期部署使用。为发电设计的第四代在价格方面将更有竞争性，高放核废物的重量和体积都将减小。氢气生产和其他工业应用主要用系统的热能，从提高能源利用效率角度考虑，国际能源界考虑采用氢气、电力、海水淡化联产方案。核废料处置是指在核反应堆中将高放核废物锕系元素等消耗掉，使核燃料可用性有长期保证，并具有较大的社会效益。
信息来源：电力报