当前位置: 首页 > 新闻详情

破局半世纪!谢和平院士“海水直接制氢”上规模了

来源:碳索氢能网 发布时间:2025-12-22 17:53:44

当全球海上制氢仍困于“先淡化再制氢”的窠臼,中国已按下规模化“加速键”。

谢和平院士团队以跨界创新击碎半世纪技术壁垒,100Nm³级电解槽的落地,标志着中国在“海洋绿氢”赛道上,正从跟跑者跃升为规则制定者。

采购单背后的惊雷:实验室成果突入产业战场

图片

12月深圳公共资源交易中心的一则采购公告,在氢能圈掀起滔天巨浪——深圳大学以500万元预算,定向采购100Nm³H₂/h碱性电解水制氢电解槽。这绝非普通的科研设备添置,而是谢和平院士团队吹响的“技术落地冲锋号”。

时间线早已埋下伏笔:8月全球首套110Nm³/h海水无淡化原位直接电解制氢系统研发启动,11月采购意向精准释放,三个月内“启动-采购-攻坚”三步并作一步走。信号清晰而猛烈:这项源于深圳大学的核心技术,已彻底告别实验室理论验证,正式踏入工程化规模化的硬核战场。

图片

这份采购单的战略分量,在全球氢能版图中尤为凸显。电解槽的规格与应用场景,是技术成熟度的“试金石”,而深圳大学此次锁定的“海水无淡化原位直接电解”,正是全球产业界啃了半世纪却无从下口的“硬骨头”。它的落地,意味着中国正以技术破局者的姿态,重构全球绿氢产业的资源依赖逻辑。

半世纪困局终破:谢和平的“跨界绝杀”

图片

海水制氢的赛道上,全球研究者曾集体陷入“死胡同”。两大致命瓶颈如同铁索,将商业化牢牢锁死:其一,海水中92种元素里的氯离子、钙镁离子,是腐蚀设备、毒化催化剂的“材料杀手”,至今仍是全球研发的“绝症”;其二,“淡化-制氢”两步法中,仅淡化成本就吞噬30%以上总投入,经济性荡然无存。即便是德国TractebelOverdick平台、荷兰PosHYdon项目等国际标杆,也始终未能跳出这一桎梏,海水制氢沦为“看得见摸不着”的海市蜃楼。

谢和平院士团队的破局,堪称一场“跨界革命”——跳出电化学改良的路径依赖,用“物理力学+电化学”的融合思维,完成致命一击。他们摒弃“改造催化剂或膜材料”的传统套路,另辟蹊径构建微米级气相隔离域,借海水与电解质的自然蒸汽压差驱动水分子迁移,既实现99.99%以上有害离子截留率,又做到无额外能耗制氢,从根源上斩断腐蚀与结垢的“魔爪”。

这条技术路线的爆发力已被实证:2022年《Nature》发表实验室原型,2024年10Nm³/h中试系统稳定运行超240小时,如今100Nm³级装备提上日程,“原理验证-小试迭代-中试放大”的产业化路径,正以肉眼可见的速度铺展。更震撼的是其性能指标——法拉第效率稳定超99%,电解能耗控制在4.5kWh/Nm³,与工业级碱性淡水电解站在同一水平线,彻底打破“海水制氢必低效”的偏见。

三重系统性创新,构筑起技术护城河:一是原理重构实现“海水原位提纯”,电解质纯度比肩去离子水;二是动态平衡机制形成自调节闭环,无需外部干预即可维持稳定运行,这一成果已刊发于《Nature Communications》;三是分体模块化设计直击规模化痛点,“积木式”组合既降低运输安装成本,又能适配海上风电、海岛微电网等多元场景,为产业化扫清最后障碍。

政策资本双轮驱动:中国加速抢占“海洋绿氢”高地

图片

100Nm³级电解槽的落地,恰逢中国海水制氢产业的“政策资本双风口”。国家能源局将其纳入新型能源体系重点任务,中国船级社《海上制氢设施指南》填补标准空白,政策层面已筑起“加速跑道”;地方层面更火力全开,深圳给出最高1500万元攻关扶持,福建剑指2035年建成10万吨级海上风电-海水制氢基地,真金白银的支持正转化为技术突破的动力。

产业端的协同创新同样“拳拳到肉”。谢和平院士团队与东方电气的“校企联盟”,打通了“基础研究-装备制造”的全链条。从2023年福清海试1.2Nm³/h系统与风电耦合,到2024年南沙10Nm³/h系统投运,再到2025年剑指110Nm³/h全球纪录,“先陆后海、梯度放大”的清晰路径,让技术落地跑出加速度。

经济性的曙光已刺破迷雾。传统路径中30%-40%的淡化成本被彻底砍掉,随着规模从10Nm³向百Nm³级突破,叠加海上风电的低电价优势,业内测算,海水直接制氢成本有望从当前22元/公斤跌至10元以下,与陆上绿氢成本持平——这意味着,海水制氢已具备商业化“硬底气”。

重构全球版图:中国执掌“海洋绿氢”话语权

图片

这项技术的突破,绝非单一领域的胜利,而是对全球氢能产业资源逻辑的彻底颠覆。地球表面71%的海洋,是理论上取之不尽的制氢原料,一旦规模化利用,氢能产业将彻底摆脱淡水资源的束缚。对中国而言,1.8万公里海岸线与5亿千瓦以上海上风电资源,构成了“风电+海水制氢”的天然优势,一条“海洋能源-氢能生产-终端应用”的全新产业链,正沿中国海岸线上扬。

中国的领先已形成“集团军优势”:谢和平团队主攻工程化规模化,崂山实验室实现“制氢-产水-浓海水利用”循环,厦门大学光解海水技术刷新效率纪录,多路径并行的格局,让中国在海水制氢领域的话语权持续加码。更关键的是,团队已构建国内外专利矩阵,自主知识产权体系为中国抢占标准制定权筑牢根基——当全球还在追赶“淡化制氢”时,中国已开始定义“海水直接制氢”的规则。

攻坚“最后一公里”:向商业化发起总攻

图片

从实验室到商业场,仍需跨越三道“生死关”:海洋极端环境的考验,台风、巨浪将是系统稳定性的“终极考官”;核心装备国产化率待提升,部分防水透气膜、高端部件仍依赖进口;产业链闭环尚未成型,储运与应用场景配套滞后。

而深圳大学采购100Nm³级电解槽的动作,正是精准瞄准这些痛点的“靶向攻坚”。分体模块化研发将解决装备大型化、标准化难题,与东方电气的深度合作聚焦核心材料国产化,加上广东省重点研发计划的专项资金加持,全球首套110Nm³/h系统有望在2026年底完成落地验证。

当海水从制氢的“拦路虎”变为取之不尽的“宝库”,氢能产业的边界已被彻底拓宽。深圳采购单上的这台电解槽,是中国氢能产业向海洋突围的“战略支点”。在谢和平院士团队的引领下,海水直接制氢正从科研成果变为产业现实,一条以海洋为依托的绿氢新赛道,已在中华大地上铺就——全球氢能的未来,正转向中国海岸。


碳索氢能网 https://h2.solarbe.com/news/20251222/50015260.html
责任编辑:张欣雨

碳索氢能网版权说明:

1.所有未标注来源为碳索氢能网或碳索氢能网整理的文章,均转载与其他媒体,目的在于传播更多信息,但并不代表碳索氢能网赞同其观点、立场或证实其描述。其他媒体如需转载,请与稿件来源方联系,如产生任何版权问题与本网无关。

2. 涉及资本市场或上市公司内容也不构成任何投资建议,投资者据此操作,风险自担!

3. 如因作品内容、版权以及引用的图片(或配图)内容仅供参考,如有涉及版权问题,可联系我们直接删除处理。请在30日内进行。

推荐新闻