廉价突破！中国实现0.4元/立方米海水制氢，做好迎接革命准备了吗

廉价突破！中国实现0.4元/立方米海水制氢，做好迎接革命准备了吗

从传统制氢方法所面临的问题，到新兴的电解水制氢技术，尤其是海水直接制氢的突破，氢能源制取领域正经历着一系列的变革。

自工业革命以来，氢在基础化学品和能源领域的重要性日益凸显。早期，氢气的生产主要依赖于化石燃料重整、煤制氢和工业副产氢等方式。

这些方法在一定程度上满足了当时的能源需求，但也带来了诸多问题。一方面，这些常规制氢方法存在着巨大的能量损失；另一方面，大量污染物的排放不仅导致成本高昂，还对环境造成了严重的污染。

以2019年我国的氢气来源情况为例，主要来源于化石能源制氢，其中煤制氢的成本约为每公斤12.64元，天然气制氢约为每公斤12.79元。这种高成本和高污染的现状，促使人们积极寻找更加经济、环保的制氢方法。在这样的形势下，电解水制氢技术逐渐进入人们的视野。随着风能、太阳能等可再生能源的迅速发展，为电解水制氢提供了充足的能源支持。

而在水资源的选择上，由于淡水资源的相对稀缺，广阔的海洋成为了电解水制氢的重要资源。海洋覆盖了地球表面的70%，若能合理利用海水中的化学资源，将为缓解当前的能源压力带来巨大的希望。

在电解海水制氢的技术探索中，主要分为海水间接制氢和海水直接制氢两种方式。海水间接制氢是先将海水淡化，然后进行电解制取氢气。

然而，这一过程并非一帆风顺。海水中含有大量的杂质，如氯离子、钠离子和钙离子等。

这些杂质对电解过程产生了诸多不利影响。氯离子的强腐蚀性会降低电解用金属电极的耐久性，使得电极的使用寿命缩短；钙离子则会形成不溶物，附着在电极表面，导致电解过程变得缓慢，效率降低。

此外，海水淡化这一环节需要耗费大量的成本，使得整个制氢过程的成本相较于传统工业制氢更高。而且，电解过程通常依赖于风电或太阳能，这些能源的分布具有一定的局限性，在运输上也存在困难，因此海水间接制氢方法仅适用于特定地区。

为了克服海水间接制氢的难题，科研人员将目光转向了海水直接制氢技术。许多国家的科研机构都积极投身于这一领域的研究，其中包括美国斯坦福大学、法国国家科学研究中心、澳大利亚阿德莱德大学等。

早期，丹麦的风力技术集团“Vesras”与法国能源巨头“Engie”曾进行了大胆的尝试。他们计划通过海上风力发电站直接电解海水制氢，为英国家庭提供氢气取暖。

然而，由于该技术的效率较低，无法实现工业化和商业化，这一计划最终未能取得理想的成果。但这些探索为后续的研究提供了宝贵的经验和启示，推动了海水直接制氢技术的不断发展。在海水直接制氢的研究中，中国的谢和平院士团队取得了突破性的进展。2022年11月，谢和平院士团队在《自然》杂志上发表了一篇题为《一种用于制氢的膜基海水电解器》的论文。

该团队的研究成果首次解决了海水直接制氢的难题。其核心技术是使用一种防水透气膜和浓氢氧化钾溶液。

当海水流经时，杂质离子会被膜阻挡，渗透的海水在膜之间形成“纯水”，然后通过电解生成氢气。这一创新技术为海水直接制氢的大规模工业应用带来了新的可能，该研究成果也被评为2022年中国科学技术十大进展之一。随着谢和平院士团队的技术突破，海水直接制氢技术的应用逐渐展开。在能源领域，海水直接制氢为可再生能源的存储和利用提供了新的途径。

通过将风能、太阳能等转化为氢气，可以实现能源的高效利用和存储。例如，在一些地区，广袤的风力发电场和太阳能电站为电解水制氢提供了充足的电力，使得绿氢的生产规模不断扩大。

在交通运输领域，氢气作为一种清洁能源，可以应用于氢燃料电池汽车，减少对传统燃油的依赖，降低尾气排放。在工业生产中，氢气也可以作为重要的原料和能源，推动化工、钢铁等行业的绿色发展。

未来，随着海水直接制氢技术的不断完善和推广，其应用领域还将不断扩大，为实现全球能源转型和可持续发展做出重要贡献。

在世界范围内，绿氢生产正逐渐受到重视。绿氢是通过可再生能源电解水制取的氢气，具有零碳排放的特点。

许多国家都在积极推动绿氢生产，以实现能源转型和应对气候变化。各国利用丰富的风能、太阳能等可再生资源，建设大规模的电解水制氢项目。

同时，各国也在加强绿氢技术的研发和创新，提高绿氢的生产效率和降低成本，以推动绿氢在全球范围内的广泛应用。海水直接电解氢技术试点也带来了显著的经济影响。以某地区的试点为例，该试点通过先进的海水直接电解技术，成功地降低了制氢成本。

实验结果显示，通过这种技术生产1立方米氢气的成本大幅降低，每公斤氢气的原料成本也显著低于传统制氢方法。这一成果不仅为当地的能源产业带来了新的发展机遇，也吸引了大量的投资。

在证券投资领域，该试点的成功使得证券公司对“海上绿色制氢”的评估大幅提升，各大资本纷纷涌入这一领域，推动了整个产业链的升级和发展。展望未来，电解氢的发展前景十分广阔。随着技术的不断进步和成本的进一步降低，电解氢有望在能源领域发挥更加重要的作用。

未来，“风力发电+氢储能”的一体化模式将成为发展的趋势。通过将风力发电产生的电能用于电解水制氢，将氢气储存起来，在需要时再通过燃料电池转化为电能，实现能源的高效利用和存储。

此外，电解氢技术的发展也将推动相关产业的协同发展，如氢燃料电池、氢能汽车等。然而，要实现电解氢的大规模工业生产，还需要解决一些技术难题，如提高电解效率、降低设备成本等。相信在各方的共同努力下，电解氢必将为全球能源转型和可持续发展贡献力量。