历经半个世纪的技术攻坚，海水直接制氢这一困扰全球学界的国际构想，终于迎来工程化领域的实质性突破。4月9日，深圳大学、四川大学联合组成的谢和平院士团队，在国际权威期刊《自然综述：清洁技术》发表最新研究成果，首次将真实海洋复杂环境纳入研究范畴，全面贯通海水制氢从微观机理到工程放大的全链条认知，建立起可支撑规模化产业化的系统评估框架，此举标志着我国在海洋绿氢领域再次确立全球领跑地位。
作为清洁氢能的重要获取路径，海水直接电解制氢的构想自上世纪70年代由国际学术界提出以来，始终受限于技术瓶颈难以落地。长期以来，全球相关研究多聚焦于催化剂改良等单点技术优化，始终无法破解氯气副反应、设备严重腐蚀、工况适应性差等核心难题。更为关键的是，以往研究均基于模拟海水的理想实验环境，未充分考量真实海洋中盐度波动、温度变化、微生物干扰、潮汐起伏及海上能源出力不稳定等多重耦合因素，导致大量实验室成果难以转化为工程应用，成为制约海水制氢规模化发展的最大障碍。
面对这一世界性技术难题，谢和平院士团队开展系统性攻关，实现了从基础研究到工程应用的跨越式突破。团队首次系统解析了海水复杂离子环境下的微观反应机制，明确了其对电解系统稳定性和能效的影响规律，结合全球主流技术路线对比分析，建立起微观机理与宏观工程运行的关联准则，从根本上填补了基础研究与产业应用之间的长期脱节空白。在此基础上，团队率先搭建起覆盖材料性能、界面反应、装备研发、海洋环境适配、能源供给匹配的全维度评估框架，为后续技术迭代、工程设计及规模化落地提供了可量化、可操作的标准依据，推动海水制氢正式从实验室研究迈入工程化评估与产业化推进的新阶段。
支撑此次理论与工程双重突破的核心，是谢和平团队原创的相变迁移海水直接制氢技术。该技术借助界面压差，驱动海水自发完成“液—气—液”相变传质过程，从原理上彻底隔绝海水中复杂盐分、杂质对电解装置的腐蚀与毒害，实现无需海水淡化、无需额外能耗，即可将海水直接作为原料稳定制氢。在真实海水工况测试中，该技术已展现出优异的长周期运行可靠性。
据悉，这一原创技术早在2022年就已发表于《自然》主刊，并成功入选当年“中国科学十大进展”。国际业内专家评价指出，该团队成功破解了长期困扰行业的腐蚀性难题，为低成本清洁燃料生产开辟了新路径，有望引发全球能源体系的深刻变革。
目前，谢和平院士团队已将研究重心从实验室转向真实海洋工程场景，全力推进技术产业化落地。据披露，团队正与东方电气、国家电投等大型央企深度合作，联合推进兆瓦级海水制氢海上示范项目，推动核心技术从实验室走向中试验证。按照规划，相关规模化海上试验有望于今年底顺利完成，为后续大规模商业化推广筑牢基础。
谢和平院士表示，此次构建的全链条理论体系与系统评估框架，将为全球海水制氢产业发展提供清晰的技术路径。依托我国快速发展的海上可再生能源，“海上风电+海水制氢”的创新模式有望加速成型，助力我国牢牢抢占海洋绿氢产业制高点，为实现“双碳”目标、推动能源结构转型注入强劲动力。
