東方電氣與謝和平院士團隊聯合攻關,在海水直接電解制氫領域取得重大突破。雙方共同研發的新型分體結構制氫設備系統,近日成功完成110標方/小時規模的長時運行驗證,累計運行時間突破1000小時。這一成果標志著我國在海洋綠氫技術產業化進程中邁出關鍵一步,為全球能源轉型提供了創新解決方案。
傳統制氫路徑需先將海水淡化,再通過電解工藝獲取氫氣,這一過程不僅能耗高、成本大,還加劇了淡水資源消耗。新研發的海水無淡化原位直接電解技術,通過物理力學與電化學反應的深度融合,利用相變遷移原理直接從海水中提取氫氣,徹底顛覆了"海水-淡水-氫氣"的傳統流程。該技術核心材料與工藝取得顯著突破,成功攻克了全球性技術難題。
設備性能的迭代速度令人矚目:從2023年1.2標方/小時的海試裝置,到2024年10標方/小時的樣機,再到2025年實現110標方/小時的規模化應用,短短16個月內完成百倍級放大。高集成度分體式結構設計使設備具備靈活部署能力,可適配海上風電平臺、沿海工業區等多種場景。配套的可視化監控系統實現運行狀態實時追蹤,智能調控功能顯著提升系統可靠性與維護效率。
在能源轉型層面,該技術展現出強大的系統整合能力。通過"風電-制氫-儲能"一體化模式,可將波動性風電轉化為穩定氫能,有效解決可再生能源并網難題。深遠海原位制氫工廠的構建,使海上風電與制氫工藝深度耦合;"風氫聯產"、"海水-廢水雙循環"等創新體系,推動氫能在交通、工業、建筑等領域的規模化應用。據測算,當海上風電上網電價降至0.1元/千瓦時以下時,綠氫生產成本將低于煤制灰氫,具備大規模替代傳統能源的經濟驅動力。
經濟與環境效益同樣顯著。省去海水淡化環節可直接降低30%以上的制氫成本,模塊化設計進一步壓縮工程建設與維護開支。每立方米氫氣制備僅需4.6-4.9度電,較傳統技術能耗降低20%-30%。全球氫氣需求預計2060年達1.3億噸,若全面采用該技術,每年可減少碳排放超5億噸,相當于替代年排放10億噸二氧化碳的煤制灰氫產能,同時避免消耗相當于2000萬人口城市全年用水量的制氫用水。
這項獲得《Nature》正刊高度評價的成果,已被科技部列為"2022年度中國科學十大進展"。其構建的完整知識產權體系,不僅確立了我國在氫能領域的技術領跑地位,更為"海洋綠氫"產業生態建設奠定基礎。隨著技術標準的國際化推廣,中國原創技術有望重塑全球能源產業格局,為應對氣候變化提供戰略級解決方案。




















