近日，東方電氣與謝和平院士團隊聯(lián)合研發(fā)團隊在海水無淡化直接電解制氫領(lǐng)域取得顯著進展。雙方共同研發(fā)的新型分體結(jié)構(gòu)110標(biāo)方/小時海水直接電解制氫設(shè)備系統(tǒng)，成功完成長時運行驗證，累計運行時間突破1000小時。這一里程碑式的突破，標(biāo)志著該項技術(shù)向產(chǎn)業(yè)化方向邁出了關(guān)鍵一步。

在全球能源轉(zhuǎn)型的宏大背景下，傳統(tǒng)制氫路徑依賴于先將海水淡化，再進行電解制氫。而海水無淡化原位直接電解制氫技術(shù)，則有望打破這一傳統(tǒng)路徑的限制，形成一條具有獨創(chuàng)性和顛覆性的全鏈條式海洋綠氫發(fā)展路徑。

據(jù)了解，此項技術(shù)不僅能簡化制氫流程，降低能源消耗，還能有效減少淡水資源的消耗，為構(gòu)建可持續(xù)發(fā)展的能源體系提供新的解決方案。

該項技術(shù)的突破，不僅是東方電氣與謝和平院士團隊科研實力的體現(xiàn)，也預(yù)示著我國在海洋綠氫領(lǐng)域具備了領(lǐng)先的技術(shù)優(yōu)勢。未來，隨著該項技術(shù)的進一步成熟和推廣應(yīng)用，將有望為我國能源結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)型升級作出重要貢獻，并為全球應(yīng)對氣候變化提供新的戰(zhàn)略選擇。這一技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化進程，值得我們持續(xù)關(guān)注和期待。

海水原位直接電解制氫技術(shù)突破：多維度價值解析

海水無淡化原位直接電解制氫技術(shù)突破1000小時長時運行驗證，其重要性不僅體現(xiàn)在一項技術(shù)進步，更在于其在技術(shù)革新、產(chǎn)業(yè)升級、能源轉(zhuǎn)型、經(jīng)濟成本、環(huán)境效益以及戰(zhàn)略價值等多層面的深遠影響。

在技術(shù)革新層面，該技術(shù)成功攻克了全球性難題，為制氫領(lǐng)域開辟了一條全新的路徑。相較于傳統(tǒng)海水制氫需先進行高成本、高能耗的淡化處理，此技術(shù)巧妙地融合了物理力學(xué)與電化學(xué)反應(yīng)，利用相變遷移原理直接從海水中提取氫氣，徹底顛覆了傳統(tǒng)的“海水-淡水-氫氣”冗長流程。此外，該技術(shù)還在核心材料與工藝方面取得了顯著突破。

在產(chǎn)業(yè)升級層面，該技術(shù)的突破將有力推動綠氫的規(guī)模化發(fā)展，并構(gòu)建起一個完整的全鏈條生態(tài)系統(tǒng)。設(shè)備性能的提升堪稱飛躍式發(fā)展，從2023年1.2標(biāo)方/小時的海試裝置，到2024年10標(biāo)方/小時的樣機，再到2025年110標(biāo)方/小時的規(guī)模化設(shè)備，在短短16個月內(nèi)實現(xiàn)了百倍級的放大，充分證明了該技術(shù)具備快速迭代至工業(yè)級應(yīng)用的能力。

該技術(shù)采用高集成度分體式結(jié)構(gòu)，便于移動部署，能夠靈活適應(yīng)海上風(fēng)電平臺、沿海工業(yè)區(qū)等多種應(yīng)用場景的需求。同時，結(jié)合可視化系統(tǒng)對運行狀態(tài)進行實時跟蹤，實現(xiàn)了智能調(diào)控，從而提升了系統(tǒng)的可靠性與維護效率。

更重要的是，該技術(shù)形成了一套覆蓋“理論-技術(shù)-工程”的完整自主研發(fā)體系，從理論創(chuàng)新（相變遷移原理）到技術(shù)突破（無能耗傳質(zhì)、電解質(zhì)自激發(fā)驅(qū)動），再到工程驗證（1000小時長時運行），徹底打破了國外技術(shù)壟斷的局面。

在能源轉(zhuǎn)型領(lǐng)域，該技術(shù)將有力賦能可再生能源，重塑能源格局。它能夠直接利用海上風(fēng)電的波動性電力，將不穩(wěn)定的風(fēng)能轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定的氫能，有效解決可再生能源并網(wǎng)難題，進而形成“風(fēng)電-制氫-儲能”一體化系統(tǒng)，從而顯著提升能源利用效率。與此同時，該技術(shù)還拓展了綠氫的應(yīng)用場景，構(gòu)建與海上可再生能源相結(jié)合的原位制氫工廠，將深遠海資源轉(zhuǎn)化為能源優(yōu)勢；構(gòu)建“風(fēng)氫聯(lián)產(chǎn)”、“海水-廢水雙循環(huán)”等體系，推動氫能在交通、工業(yè)、建筑等領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用。

在經(jīng)濟成本方面，該技術(shù)的降本增效效果顯著，大幅提升了市場競爭力。直接成本的降低主要體現(xiàn)在省去了淡化環(huán)節(jié)，要知道海水淡化成本在傳統(tǒng)制氫總成本中占比高達30%以上，而此技術(shù)直接節(jié)約了這部分開支。此外，模塊化設(shè)計降低了平臺面積與載重需求，從而降低了工程建設(shè)與維護成本。

在能耗方面，每立方米氫氣制備僅需4.6-4.9度電，較傳統(tǒng)技術(shù)能耗降低了20%-30%。從長遠來看，該技術(shù)具有巨大的經(jīng)濟性潛力，當(dāng)海上風(fēng)電上網(wǎng)電價降至0.1元/千瓦時以下時，綠氫生產(chǎn)成本有望低于煤制灰氫（9-12元/公斤），具備大規(guī)模替代傳統(tǒng)化石能源制氫的強大經(jīng)濟驅(qū)動力。

在環(huán)境效益上，該技術(shù)能夠有效緩解水資源壓力，并助力碳中和目標(biāo)的實現(xiàn)。據(jù)預(yù)測，全球氫氣需求預(yù)計到2060年將達到1.3億噸，這將消耗23億噸制氫用水（相當(dāng)于2000萬人口城市的全年用水量），而此技術(shù)以海水為原料，避免了與農(nóng)業(yè)、生活用水競爭，有效緩解了水資源短缺的矛盾。

綠氫的大規(guī)模應(yīng)用可替代煤制灰氫（年排放二氧化碳約10億噸），從而助力全球溫控目標(biāo)的實現(xiàn)。如果中國氫能產(chǎn)業(yè)全面采用此技術(shù)，每年可減少碳排放超過5億噸。

在戰(zhàn)略價值方面，該技術(shù)搶占了技術(shù)制高點，引領(lǐng)著全球能源革命。該成果獲得了《Nature》正刊的高度評價，并被科技部評為“2022年度中國科學(xué)十大進展”，構(gòu)建了一套覆蓋核心材料、關(guān)鍵設(shè)備、系統(tǒng)集成的完整知識產(chǎn)權(quán)體系（申請發(fā)明專利38項、PCT國際專利12項），奠定了中國在全球氫能領(lǐng)域的領(lǐng)跑地位。

與此同時，該技術(shù)還將推動“海洋綠氫”成為全球新興戰(zhàn)略產(chǎn)業(yè)，形成中國原創(chuàng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)與產(chǎn)業(yè)生態(tài)，為能源出口與國際合作提供新的抓手。

最后

海水原位直接電解制氫技術(shù)突破的意義是多方面的，它不僅是一項技術(shù)上的創(chuàng)新，更是一場深刻的能源革命，將在推動產(chǎn)業(yè)升級、促進能源轉(zhuǎn)型、降低經(jīng)濟成本、改善環(huán)境效益以及提升國家戰(zhàn)略價值等方面發(fā)揮重要的作用。