石油真能变成“白菜价”吗？ 氢能被当成不排放二氧化碳的终极环保能源，可最难的一关，是氢到底从哪儿来。 要是海水不用淡化，直接就能制氢，这事靠谱吗？ 中国的海水制氢，到底走到了哪一步？ 困扰学界快五十年的难题，是怎么一点点啃下来的？ 这条路上，又藏着哪些硬骨头？ 2025年12月6日，日照一处临港工业园里，一台110千瓦的设备接入海水管线，连续运转超过500小时。 它不喝一滴淡水，吐出来的却是高纯氢气。 之后九个月里，青岛、海口、香港接连交卷。 要说这事的源头，得把时间拨回2022年。 这一年被视为中国氢能发展的“爆发元年”，中国氢能专利数量已经逼近日本，位居世界第二。 中国科研团队还在海水直接制氢领域取得领先突破，攻克了困扰学界近半个世纪的科学难题，预计五年内有望实现产业化。 最新成果来自四川大学和深圳大学谢和平院士团队。 这意味着，困扰学界近50年的海水直接制氢难题，有了全新的解决思路。 这说明科技成果正在加速走向产业化，有望在新能源应用领域带来重大突破。 再说需求。 中国计划在2060年实现碳中和，到那时，全国氢气年需求量将达1.3亿吨。 按现有电解水制氢技术算，每年要消耗约11.7亿吨电解用纯水。 淡水资源本来就紧缺，先把海水淡化再制氢，成本很高，会严重制约“绿氢”技术的发展。 所以，绕开纯水，直接从地球上最大的“氢矿”海洋中制氢，成了氢能未来发展的重要方向。 可海水成分复杂，成了最大的“拦路虎”。 早在20世纪70年代初，就有科学家提出海水直接电解制氢的构想，近半个世纪以来，国内外团队一直在研究。 可规模化的高效稳定海水直接电解制氢原理与技术，仍是研究领域的空白。 内地红星新闻近日采访了谢和平院士海水制氢团队核心成员、四川大学新能源与低碳技术研究院研究员刘涛。 据他介绍，催化剂改性也是团队最初着手的方案，但团队对催化剂材料了解有限，研究进展十分缓慢。 这个阶段，谢和平院士鼓励大家跳出传统思维模式。 团队因此首次开创了将物理力学与电化学相结合的全新思想，提出了“相变迁移”驱动的海水直接电解制氢原理与技术。 2021年，研究团队验证了这一新思路可行。 可往下研究，又碰上棘手的问题：如何实现体系的高效性和稳定性？ 为了克服这个难题，团队成员不分昼夜，几乎无休地查找原因。 那么，海水直接制氢为啥这么复杂？ 刘涛介绍，海水包含约92种化学元素，成分复杂，暗藏着许多危险的“变化”。 任何微小的变化，都可能对电解制氢系统造成严重损害。 技术突破，真是如履薄冰。 刘涛说，谢院士清楚这是一块“硬骨头”，却始终鼓励团队啃下去，因为大家深知这项技术将具有划时代的意义。 他还介绍，这套技术装备在使用过程中，主要通过分解水产生氢气和氧气，实现零污染制氢。 和先淡化海水再制氢的传统电解水模式比，它省去了淡化环节，也避免了淡化后产生高浓度、高温盐水所带来的污染排放问题。 更有潜力的是，这项技术里的相变迁移机制，实质上是从海水这类非纯水中捕获纯净水的过程。 所以它不光能用在海水上，河水、湖水、工业废水等其他非常规水资源也能用，实现非纯水的纯净化与能源化双重利用。 谢和平团队终于在2021年6月取得突破性进展，研究成果于2022年11月在《Nature》期刊上发表。 前期，东方电气集团专项投入3000万元作为研发经费。 团队集结了化学工艺、材料工程、机械制造等多个交叉学科的科研人才，目前共有18人。 现阶段，团队研制出全球首套400L/h海水原位直接电解制氢技术与装备。 这套装备已经在深圳湾海水中连续运行超过3200小时，没有出现污染和催化剂腐蚀，在真实海水中实现了原位、稳定、规模化的制氢过程。 科研上取得重大突破后，团队正与东方电气全面合作，计划用“三步走战略”推动产业化落地。 第一步，各方共同推进海上中试示范验证，树立可再生能源海上直接电解制氢领域的标杆。 刘涛预计，未来3到5年内，该技术有望实现与现有工业电解系统的高效匹配，海水无淡化原位直接电解制氢技术也有望实现产业化落地。 不过，随着技术深入挖掘和应用拓展，后面还会遇到不少工程化难题。 比如大体量条件下，怎么控制和优化海水迁移过程？ 新技术又怎么和现有成熟的工业电解系统匹配耦合？ 未来的挑战仍在继续，还需要不断研究和突破。 有意思的是，即将过去的2022年，既是中国电池产业和电动车的“爆发元年”，也是中国氢能的“爆发元年”。 氢能被视为不排放二氧化碳的终极环保能源。 国际氢能委员会预测，到2050年，全球氢能相关市场规模将达到2.5万亿美元。 据日本丰田介绍，其氢能车型Mirai加一次氢可以跑600至700公里，续航优于电动车，适合物流、货车、公交等固定路线的长途运输。 加氢模式类似燃油车，以一个地区设一座加氢站为主，而不是处处装充电桩。 加一次氢气只要3至5分钟，而电动车充到60%至80%，