突破性进展！海水制氢技术或将让油价大幅下滑

石油价格真的有可能降至“白菜价”吗？氢能作为一种零碳排放的清洁能源，正面临的最大挑战是如何经济有效地生产氢气。如果海水可以不经过淡化，直接用于氢气生产，这样的想法是现实的吗？中国在海水制氢的研究中已经取得了怎样的进展？这项学术界研究了近五十年的课题是如何逐步被攻克的？在这一过程中，还有哪些技术难题亟待解决？

2025年12月6日，在日照的一个临港工业园区，一台功率为110千瓦的设备成功连接了海水管线，连续运行超过500小时，在不消耗淡水的情况下，精炼出了高纯度的氢气。随后，在九个月的时间里，青岛、海口和香港也相继完成了类似的项目。追溯这一研究的起点，必须回到2022年。那一年被认为是中国氢能发展的“爆发元年”，当年中国的氢能专利数量几乎达到日本的水平，名列全球第二。此外，中国科研团队在海水制氢方面取得了领先地位，成功攻克了学术界困扰近半个世纪的难题，预计在未来五年内能实现产业化。

四川大学与深圳大学谢和平院士团队的最新研究成果表明，海水直接制氢的难题有了新的解决思路。这一进展说明，科学技术的创新正在加速转化为实际生产力，未来在新能源应用领域可能会取得重要突破。按照中国的碳中和目标，计划到2060年实现碳中和，到那时，国内对氢气的需求将达到1.3亿吨。按照现行的电解水制氢方法，每年需要约11.7亿吨的纯水，而近年来淡水资源的短缺加大了这一方案的实施难度。而如果可以不经过淡水淡化，而直接从海洋这一庞大的氢资源中获取氢气，将为氢能的未来发展提供了新的方向。

然而，海水的成分复杂，成为解决这一技术的最大障碍。早在20世纪70年代初，科学家就开始探索海水电解制氢的可能性，但面向规模化、高效的海水电解制氢的原理与技术仍然缺乏相关的研究成果。近期，红星新闻对谢和平院士的团队核心成员、四川大学新能源与低碳技术研究院的研究员刘涛进行了采访。他表示，团队起初尝试通过改性催化剂来推动研究，但由于对催化剂材料了解不够，进展缓慢。在这个过程中，谢院士鼓励团队打破传统思维，最终开创性地提出了结合物理力学与电化学的新思路，形成了“相变迁移”驱动的海水直接电解制氢的原理与技术。

在2021年，研究团队确认了这一新理论的可行性，但进一步研究中出现了如何提高系统效率与稳定性的严峻问题。为了解决这一难题，团队成员几乎无休止地进行实验与数据分析。刘涛指出，海水中含有约92种化学元素，成分复杂，每一个微小变化都有可能导致电解系统遭受严重损害。技术突破过程如同行走在刀尖上。尽管挑战重重，谢院士始终鼓励团队继续努力，因为他们深知这项技术的潜力之大。

刘涛还介绍到，这项装备在运行过程中主要通过水的分解获取氢气与氧气，实现了零污染制氢。与传统的先淡化海水再电解制氢的方法相比，它省去了淡化步骤，有效避免了淡化过程中产生的高浓度盐水对环境的污染。此外，这项相变迁移机制，不仅适用于海水，还能够处理河水、湖水和工业废水，实现非常规水资源的转化与利用。

2021年6月，谢和平团队终于获得了重大突破，并在2022年11月将成果发表在《Nature》期刊上。同时，东方电气集团为研发提供了3000万元的支持，团队成员包括来自多个学科的专业科研人才，目前已有18人。当下，团队已经研制出全球首套400L/h的海水原位直接电解制氢设备，这一设备在深圳湾的海水中稳定运行超过3200小时，且未出现污染或催化剂腐蚀，成功实现了在真实海水环境中大规模的制氢。

随着科研的深入，团队正与东方电气展开全方位合作，计划通过“三步走战略”来推动这个技术的产业化。首先，三方共同推动海上中试示范项目，以树立可再生能源海上直接电解制氢的标杆。刘涛预计，未来三到五年内，这项技术有望高效结合现有的工业电解系统，虽然在此过程中依然需要应对海水迁移及技术与现有系统的匹配等工程化问题，挑战依然沉重，仍需不断的研究和创新。

而有趣的是，2022年不仅是中国电池产业和电动车的“爆发元年”，也是氢能技术快速发展的一年。氢能被视为未来清洁能源的代表，国际氢能委员会预测到2050年全球氢能市场规模将达到2.5万亿美元。根据日本丰田的介绍，其氢能车款Mirai一次加氢便可行驶600至700公里，续航能力优于电动车，更适合用于物流、货运和公交等固定路线的大规模运输。总体看，氢能注定将成为未来能源领域的佼佼者。