中石化海水制氢再获突破！盘点2024年我国的海水制氢产业

中石化海水制氢再获突破！盘点2024年我国的海水制氢产业

2024年，中石化在海水制氢领域取得重大突破。大连院自主研发的10Nm3/h海水直接电解制氢中试装置在青岛炼化成功运行，标志着我国海水直接电解制氢技术产业化进程加速。

据报道，2024年12月13日，大连院自主研发的10Nm3/h海水直接电解制氢中试装置在青岛炼化一次开车成功，完善了中国石化制氢技术图谱，标志海水直接电解制氢技术产业化进程提速。

海水直接电解制氢技术是一种发展前景广阔且成本相对较低的制氢技术，该技术可直接利用沿海地区丰富的海水资源和风电资源，无需海水淡化过程，大幅降低制氢物耗，在沿海地区具有较强的竞争力。

项目采用海水直接制氢与绿电制绿氢结合的模式，利用青岛炼化水上光伏电站生产的部分绿电，通过电解槽将海水分解为氢气和氧气，实现海水直接电解生产绿氢。所产氢气并入青岛炼化管网系统，用于掺入炼化生产过程或氢能车辆加注。项目攻克耐氯电极技术、高性能极板设计以及海水循环系统等关键技术难题。

图源中国石化报

业中试规模的技术瓶颈，产品氢气中氧含量低于2ppm。低于GB/T 37244-2018规定的燃料电池车用氢气中氧气含量小于5ppm要求，可直接并入炼厂氢管网利用。

青岛炼化发展规划高级专家梁峰表示，所谓工厂化是说它跟我们的生产紧密结合，它的供应工程的来和产品的去，都跟我们工厂的管网紧密联系。项目每小时可以生产20立方米绿氢，是我国首次直接在石化园区实施，并实现产品回收应用于工业过程的百千瓦级的工厂化海水制氢项目。

图源中国石化报

相较于传统的电解水制氢技术，其高度依赖稀缺的清洁淡水资源，对氢能产业的规模化发展构成了限制。而海水制氢则面临更为复杂的挑战：海水中约3%的盐含量以及杂质中的氯离子会对电解设备电极造成腐蚀，阳离子的沉积则可能堵塞设备孔道，降低电解效率乃至损坏设备，这些都对设备设计与技术工艺提出了更高要求。

下一步，大连院将以开发更高效的电极材料和更优化的工艺路线为目标，加速海水电解制氢技术迭代，为中国石化打造第一氢能公司提供更低成本、更高效率、更为可靠的制氢技术。

海洋是地球上最大的氢矿，结合海上风光发电技术，通过取之不尽的海水资源直接制氢，将为绿氢产业的发展提供全新路径。

近年来，海上风电的迅猛发展提出了巨大的就地消纳需求。电解海水制氢可以克服深远海可再生能源并网难、巨量可再生能源储存难的瓶颈问题，实现规模化海上能源的高效存储与海水资源的有效利用。

开发海水电解制氢技术，不仅可充分利用我国丰富的海洋资源，摆脱对淡水的依赖，而且可以提高海上制氢效率，精简工序，降低成本，形成具有核心知识产权的全新制氢技术路线，引领氢能行业发展，推进清洁、可再生能源的高效利用。

该技术不但可应用于海洋可再生能源制氢场景，也可拓展至盐碱/盐湖水、矿井水、油气田采出水、工业及城市中水等高含盐水制氢领域，解决大规模制氢水源限制的问题，为全球氢能规模化应用提供支持。

2024年来，以国家能源集团、中石化、中海油、中石油、东方电气、中广核等为代表的央企能源巨头纷纷进军海水制氢，推动海水制氢产业加速发展。

事实上，海水制氢产业辐射能力强、带动面广，在技术、装备上都走在能源产业前沿，在引领新一轮的绿色能源变革的同时，还将横向联动、纵向拉动海水淡化、海上清洁能源、海上氢能新基建等产业发展，开拓新需求、新空间。比如，按照电解1吨水会获得111千克氢气反算，对海水淡化需求可达225.23万吨。根据海水淡化成本5元每吨来计算，到2025年海水制氢将拉动海水淡化工程约1126.13万元的产值。

此前，中国工程院院士、深圳大学深地科学与能源研究院院长谢和平在公开节目中表示：“海水制氢把海水资源转变为我们人类所需要的绿色能源，完全可以造福人类，海水制氢也是海上可再生能源破局的关键，全球都在关注这个来抢占海上风能、风电的大的市场领域。因为我们大力发展海上的可再生能源，包括风电、光伏，怎么消纳是一个大问题，如果海水来制氢，可对接海上的这些可再生能源，就完全破解了可再生能源大规模开发的、吸纳的重要的一个载体。海水制氢也是海洋可再生能源一个大规模、长时效储能的一个重要手段。所以海水制氢具有重要的意义，是全球未来人类能源重要的一个方向和路径，在未来的重大能源里面占有非常重要的角色和地位。”

随着国内外市场需求的不断增长，海水制氢项目成果有望在更多领域得到广泛应用，在引领发展战新产业、加快形成新质生产力上做出更大贡献。