4月13日，中国海油正式成立中海石油(中国)有限公司北京新能源分公司，中国海油党组书记、董事长汪东进出席在北京昌平未来科学城举行的揭牌仪式并致辞。新能源分公司的主要业务为开展海陆风光发电、加大CCUS科技攻关、探索培育氢能等。
至此，“三桶油”的新能源布局在机构框架上已经全部明晰，全面开启氢能布局。
2021年12月29日，中石油深圳新能源研究院有限公司在深圳举行揭牌仪式。中石油深圳新能源研究院是中国石油天然气集团有限公司注册的全资子公司。该研究院先期聚焦风能、光能、地热能、氢能、储能储热等五大领域，重点攻关前瞻性和颠覆性技术，促进研究成果的商业化和规模化，支撑中国石油绿色低碳转型发展。
此外，2021年5月18日，中国石油下游直属科研机构中国石油石油化工研究院(简称石化院)召开新能源新材料机构成立大会，正式成立氢能、生物化工和新材料3个新研究所。氢能研究所将围绕集团中国石油氢气制取储运及高效利用、燃料电池及储能技术等氢能产业相关技术研究。
在“三桶油”中，中国石化是成立新能源公司最早的一个。
2021年12月9日，中国石化雄安新能源公司正式注册成立，注册资本为1亿元，该公司主要负责氢能基础设施建设、加氢站运营、氢气储运、氢气管道建设运营、氢能科技研发等，远期还将规划修建氢气管道、探索布局液氢产业。另外，新能源公司还将服务新区氢能产业发展，协助新区搭建氢能科技综合服务平台，引入新能源、新材料、新经济等高端高新产业和科研院所，打造雄安新区氢能示范应用场景，构建新区清洁低碳、安全高效、多能互补的能源体系，助力新区打造新时代高质量发展的全国样板和贯彻落实新发展理念的创新发展示范区。
此外，2022年2月18日，中石化催化剂(天津)有限公司揭牌成立，落户天津经济技术开发区。作为催化剂公司全资子公司，该公司的成立将加快推动催化剂天津新材料生产基地项目建设。“十四五”期间，中国石化将在天津经济技术开发区南港工业区投资建设11个重点项目。作为11个重点项目之一，催化剂天津新材料生产基地项目分为两期建设，一期项目重点建设聚烯烃催化剂、银催化剂、加氢载体基础材料等7套催化剂生产装置及配套辅助设施，二期项目主要生产分子筛、电池正极材料和铝基新材料等新产品，助力南港工业区打造世界一流化工新材料基地。
2022年3月11日，中石化石油机械股份有限公司举行氢能装备分公司成立揭牌仪式，这标志着该公司氢能装备产业发展迈入快车道。该分公司深度融入中国石化“一基两翼三新”产业格局，服务中国石化“打造第一氢能公司”部署，全力建设中国石化氢能装备研发、制造和服务基地，为保障国家能源安全做贡献。
