中國(guó)又一科技突破，海水制氫新技術(shù)，或引領(lǐng)能源革命

文 |朝子亥

本文為深度觀點(diǎn)解讀，僅供交流學(xué)習(xí)

當(dāng)西方能源巨頭紛紛放棄海水制氫領(lǐng)域時(shí)，2025年，咱中國(guó)的一項(xiàng)突破卻讓世界為之一震。

深圳大學(xué)科研團(tuán)隊(duì)攻克了困擾全球半個(gè)世紀(jì)的“結(jié)垢”難題，將海水直接電解制氫推向了工業(yè)化門(mén)檻。

更關(guān)鍵的是，這項(xiàng)技術(shù)能將制氫成本拉低至每公斤0.698美元，這是一個(gè)足以改寫(xiě)全球能源經(jīng)濟(jì)模型的數(shù)字。

西方曾斷言“百年內(nèi)無(wú)解”的世紀(jì)難題，如今被來(lái)自東方的智慧破解，一場(chǎng)潛在的能源革命已悄然點(diǎn)燃導(dǎo)火索。

來(lái)自中國(guó)的智慧，所解決的世紀(jì)難題

當(dāng)全球陷入技術(shù)悲觀時(shí)，中國(guó)深圳大學(xué)“氫馳電掣”團(tuán)隊(duì)卻選擇了一條迥然不同的路。他們的成功，并非源于更龐大的預(yù)算或更神秘的材料，而在于一次根本性的思路轉(zhuǎn)換。

西方研究長(zhǎng)期聚焦于“如何阻止結(jié)垢生成”，而咱中國(guó)團(tuán)隊(duì)的提出了一個(gè)巧妙的問(wèn)題：既然沉淀必然會(huì)產(chǎn)生，我們能否讓電極也“不粘”這些沉淀呢？

基于這一質(zhì)樸而高明的想法，他們?cè)陔姌O表面構(gòu)筑了一層特殊的防護(hù)層。這層“防護(hù)衣”并不阻止氫氧化鎂在溶液中生成，卻能令其在形成的瞬間無(wú)法牢固附著在電極上。

沉淀物“站不穩(wěn)、粘不住”，隨即被流動(dòng)的海水帶走。這套方案一舉兩得，在解決結(jié)垢的同時(shí)，也有效抵抗了海水的腐蝕。

實(shí)驗(yàn)結(jié)果令人振奮：采用新電極的電解裝置，在嚴(yán)苛的工業(yè)級(jí)測(cè)試條件下，實(shí)現(xiàn)了超過(guò)5000小時(shí)的連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行，性能衰減微乎其微。

這徹底掃清了工業(yè)化道路上的最大障礙：穩(wěn)定性。

與此同時(shí)，團(tuán)隊(duì)在催化材料和電極制造工藝上的創(chuàng)新，大幅降低了能耗和生產(chǎn)成本，使得整個(gè)技術(shù)方案具備了堅(jiān)實(shí)的商業(yè)化基礎(chǔ)。這項(xiàng)研究也因此登上了國(guó)際頂尖期刊《先進(jìn)材料》，獲得了學(xué)界的高度認(rèn)可。

中國(guó)團(tuán)隊(duì)的這一突破，之所以能引發(fā)如此大的震動(dòng)，正是因?yàn)樗平饬艘粋€(gè)被全球頂尖科學(xué)家和能源巨頭視為畏途的“世紀(jì)難題”。

要理解其顛覆性，必須先看清這個(gè)橫亙?cè)谌祟?lèi)能源轉(zhuǎn)型面前的巨大障礙。

在碳中和目標(biāo)的倒逼下，尋找能替代化石燃料的清潔能源載體成為全球競(jìng)賽。氫氣，特別是用可再生能源電解水產(chǎn)生的“綠氫”，因其燃燒只產(chǎn)生水、用途廣泛，被公認(rèn)為 “未來(lái)的終極能源之一”。

但一個(gè)根本性矛盾出現(xiàn)了：地球70%是海水，而淡水稀缺。用寶貴的淡水資源大規(guī)模制氫既不經(jīng)濟(jì)也不可持續(xù)。因此，“向大海要?dú)洹背蔀榭茖W(xué)家們夢(mèng)寐以求的終極解決方案。

然而，這條路自上世紀(jì)70年代起，就讓無(wú)數(shù)頂尖團(tuán)隊(duì)折戟沉沙。

核心障礙是一個(gè)聽(tīng)起來(lái)普通卻致命的難題：“結(jié)垢”。海水富含鎂離子，電解時(shí)會(huì)在電極表面形成氫氧化鎂沉淀，就像水壺里的水垢。這層“垢”會(huì)迅速覆蓋電極，使其失效，導(dǎo)致設(shè)備無(wú)法長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行。

為了除掉這“垢”，西方走了兩條主要的彎路：要么先耗費(fèi)巨量能源淡化海水，使成本高不可攀；要么頻繁停機(jī)清洗或更換電極，導(dǎo)致生產(chǎn)效率低下、維護(hù)成本驚人。

正是這些無(wú)法逾越的工程與經(jīng)濟(jì)障礙，讓包括挪威國(guó)家石油、英國(guó)石油在內(nèi)的巨頭在2025年前后紛紛放棄，海水制氫被打上 “實(shí)驗(yàn)室可行，工業(yè)化無(wú)望” 的標(biāo)簽。

其帶來(lái)的價(jià)值變化，對(duì)能源安全與地緣格局的深遠(yuǎn)影響

一項(xiàng)技術(shù)能否真正改變世界，最終要看它能否創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)價(jià)值。

過(guò)去的綠氫制備，成本高昂，嚴(yán)重依賴政府補(bǔ)貼，是典型的“賠本買(mǎi)賣(mài)”。咱中國(guó)技術(shù)的突破，卻意外地重構(gòu)了整個(gè)產(chǎn)業(yè)的經(jīng)濟(jì)邏輯。

神奇的轉(zhuǎn)折點(diǎn)在于那曾經(jīng)令人頭疼的“廢物”，氫氧化鎂。它并非一無(wú)是處，相反，高純度氫氧化鎂是阻燃劑、環(huán)保脫硫劑等領(lǐng)域的重要工業(yè)原料，市場(chǎng)需求穩(wěn)定。傳統(tǒng)生產(chǎn)方式本身能耗高、有污染。

而在這項(xiàng)海水制氫工藝中，每產(chǎn)出1公斤氫氣，就會(huì)同步產(chǎn)生約15公斤高純度氫氧化鎂。核算下來(lái)，僅出售這些氫氧化鎂的收益，就足以覆蓋制氫過(guò)程的電力及設(shè)備損耗成本。

這意味著，氫氣的成本被極大地?cái)偙。踔赁D(zhuǎn)變成為一種高附加值的聯(lián)產(chǎn)品。

0.698美元/公斤的制氫成本，使綠氫第一次具備了與化石燃料制氫（灰氫）競(jìng)爭(zhēng)的可能性。

經(jīng)濟(jì)問(wèn)題解決了算通了，一切豁然開(kāi)朗。綠氫將不再只是環(huán)保標(biāo)桿，而成為一門(mén)有利可圖的生意。

從重型交通的燃料電池，到鋼鐵、化工行業(yè)的高溫?zé)嵩刺娲俚絻?chǔ)存波動(dòng)的風(fēng)電、光伏，無(wú)數(shù)曾經(jīng)受困于成本的應(yīng)用場(chǎng)景，突然看到了大規(guī)模普及的曙光。

這項(xiàng)突破的影響，絕不會(huì)止步于實(shí)驗(yàn)室或工廠車(chē)間，它正波及國(guó)家戰(zhàn)略與全球格局。

對(duì)咱中國(guó)而言，其戰(zhàn)略意義非凡。作為全球最大的能源進(jìn)口國(guó)，保障能源安全是頭等大事。

這項(xiàng)技術(shù)讓我們能夠利用漫長(zhǎng)的海岸線，將無(wú)盡的海水轉(zhuǎn)化為清潔的氫能，為減少對(duì)海外化石能源的依賴、實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)，提供了一條極具想象力的自主化路徑。

在全球?qū)用妫赡苤厮苣茉礄?quán)力的分布。若以中國(guó)技術(shù)為藍(lán)本的海水制氫實(shí)現(xiàn)大規(guī)模普及，全球綠氫的供應(yīng)瓶頸將被打破。

未來(lái)，誰(shuí)能在綠氫產(chǎn)業(yè)鏈上占據(jù)主導(dǎo)，誰(shuí)就可能掌握新能源時(shí)代的主動(dòng)權(quán)。

這正在動(dòng)搖西方在高端能源技術(shù)領(lǐng)域的傳統(tǒng)壟斷地位，促使美國(guó)、歐盟等地緊急重啟或加大相關(guān)研發(fā)投入，一場(chǎng)新的全球技術(shù)競(jìng)賽已然開(kāi)啟。

更深層次看，這可能悄然改變地緣政治的邏輯。化石能源時(shí)代，權(quán)力集中于資源富集地區(qū)。

而在一個(gè)綠氫可能扮演重要角色的未來(lái)，擁有強(qiáng)大工程技術(shù)能力、可再生能源基礎(chǔ)及海岸線的國(guó)家，有望成為新的 “能源樞紐” 。

展望前路，這場(chǎng)由海水制氫突破所引發(fā)的變革，輪廓正逐漸清晰。

短期內(nèi)，咱中國(guó)的產(chǎn)業(yè)化步伐正在加快。與大型企業(yè)的合作產(chǎn)線已經(jīng)啟動(dòng)，預(yù)計(jì)到2027年，萬(wàn)噸級(jí)規(guī)模的示范項(xiàng)目有望變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)。

尤其在海上風(fēng)電富集區(qū)，“發(fā)電加制氫”的一體化模式，為解決可再生能源消納難題提供了絕佳方案。

中長(zhǎng)期看，一個(gè)圍繞綠氫生產(chǎn)、儲(chǔ)存、運(yùn)輸和應(yīng)用的萬(wàn)億級(jí)新興產(chǎn)業(yè)生態(tài)有望在中國(guó)乃至全球形成。中國(guó)不僅是巨大的市場(chǎng)，更有可能成為核心技術(shù)和裝備的重要輸出方。

從更宏大的歷史視角看，這項(xiàng)突破或許正在推動(dòng)一個(gè)新的能源時(shí)代的到來(lái)。

它證明了，通過(guò)持續(xù)的基礎(chǔ)研究、務(wù)實(shí)的工程創(chuàng)新和完整的產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)作，人類(lèi)有能力找到破解重大全球性挑戰(zhàn)的鑰匙。

各位讀者，你們認(rèn)為這項(xiàng)技術(shù)突破會(huì)最先在哪個(gè)領(lǐng)域引發(fā)顛覆性變化？面對(duì)這場(chǎng)即將到來(lái)的能源變革，我們普通人又該如何理解并抓住其中的機(jī)遇？

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參考資料：
1000小時(shí)連續(xù)運(yùn)行！海水直接電解制氫實(shí)現(xiàn)新突破
2025-12-27 22:43·證券時(shí)報(bào)