4月13日，中國海油正式成立中海石油(中國)有限公司北京新能源分公司，中國海油黨組書記、董事長汪東進出席在北京昌平未來科學城舉行的揭牌儀式并致辭。新能源分公司的主要業務為開展海陸風光發電、加大CCUS科技攻關、探索培育氫能等。
至此，“三桶油”的新能源布局在機構框架上已經全部明晰，全面開啟氫能布局。
2021年12月29日，中石油深圳新能源研究院有限公司在深圳舉行揭牌儀式。中石油深圳新能源研究院是中國石油天然氣集團有限公司注冊的全資子公司。該研究院先期聚焦風能、光能、地熱能、氫能、儲能儲熱等五大領域，重點攻關前瞻性和顛覆性技術，促進研究成果的商業化和規?；沃袊途G色低碳轉型發展。
此外，2021年5月18日，中國石油下游直屬科研機構中國石油石油化工研究院(簡稱石化院)召開新能源新材料機構成立大會，正式成立氫能、生物化工和新材料3個新研究所。氫能研究所將圍繞集團中國石油氫氣制取儲運及高效利用、燃料電池及儲能技術等氫能產業相關技術研究。
在“三桶油”中，中國石化是成立新能源公司最早的一個。
2021年12月9日，中國石化雄安新能源公司正式注冊成立，注冊資本為1億元，該公司主要負責氫能基礎設施建設、加氫站運營、氫氣儲運、氫氣管道建設運營、氫能科技研發等，遠期還將規劃修建氫氣管道、探索布局液氫產業。另外，新能源公司還將服務新區氫能產業發展，協助新區搭建氫能科技綜合服務平臺，引入新能源、新材料、新經濟等高端高新產業和科研院所，打造雄安新區氫能示范應用場景，構建新區清潔低碳、安全高效、多能互補的能源體系，助力新區打造新時代高質量發展的全國樣板和貫徹落實新發展理念的創新發展示范區。
此外，2022年2月18日，中石化催化劑(天津)有限公司揭牌成立，落戶天津經濟技術開發區。作為催化劑公司全資子公司，該公司的成立將加快推動催化劑天津新材料生產基地項目建設。“十四五”期間，中國石化將在天津經濟技術開發區南港工業區投資建設11個重點項目。作為11個重點項目之一，催化劑天津新材料生產基地項目分為兩期建設，一期項目重點建設聚烯烴催化劑、銀催化劑、加氫載體基礎材料等7套催化劑生產裝置及配套輔助設施，二期項目主要生產分子篩、電池正極材料和鋁基新材料等新產品，助力南港工業區打造世界一流化工新材料基地。
2022年3月11日，中石化石油機械股份有限公司舉行氫能裝備分公司成立揭牌儀式，這標志著該公司氫能裝備產業發展邁入快車道。該分公司深度融入中國石化“一基兩翼三新”產業格局，服務中國石化“打造第一氫能公司”部署，全力建設中國石化氫能裝備研發、制造和服務基地，為保障國家能源安全做貢獻。
