中國(guó)院士突破技術(shù)空白，電解海水制氫領(lǐng)跑世界

早在上世紀(jì)70年代，科學(xué)家就提出了電解海水制氫的構(gòu)想，但一直到2022年，該技術(shù)才被我國(guó)謝和平院士突破，之后我國(guó)就一直處于該技術(shù)領(lǐng)先地位。在中國(guó)工程院發(fā)布的《2025全球工程前沿》中，謝和平院士開(kāi)創(chuàng)的“直接電解海水制氫的催化劑與隔膜研究”也位列其中。

電解海水制氫的優(yōu)勢(shì)非常明顯，就是有近乎無(wú)限的資源。傳統(tǒng)電解水制氫依賴高純度淡水，而電解水制氫的能量來(lái)源一般也是光伏之類的新能源，但在新疆、內(nèi)蒙這些光照資源豐富的地區(qū)，淡水資源本身就很短缺，用制氫來(lái)為光伏做儲(chǔ)能調(diào)峰就顯得捉襟見(jiàn)肘。而用電、用氫大戶往往還不是新疆、內(nèi)蒙這些地方，而是經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)的沿海地區(qū)，哪怕用新疆、內(nèi)蒙珍貴的淡水資源電解出了氫氣，要把氫氣運(yùn)到需求量大的沿海地區(qū)又是額外的成本。

電解海水制氫就不一樣了，能量來(lái)源上它可以搭配海上風(fēng)能，而市場(chǎng)上又靠近沿海發(fā)達(dá)地區(qū)，完全可以海上風(fēng)電原位電解海水制氫，然后一根管子通向沿海發(fā)達(dá)城市，可謂一舉多得、經(jīng)濟(jì)高效。當(dāng)然電解海水制氫的問(wèn)題也很明顯，就是海水成分復(fù)雜，氯離子腐蝕、鈣鎂離子沉積都會(huì)影響催化劑、隔膜、電解槽壽命。所以電解海水制氫這個(gè)工程前沿，主要研究的是抗腐蝕催化劑設(shè)計(jì)，高選擇性隔膜材料這些領(lǐng)域。

在這方面率先取得突破的是我國(guó)謝和平院士，2022年發(fā)布了一種基于防水透氣膜的電解槽，在250毫安每平方厘米電流下穩(wěn)定運(yùn)行了3200小時(shí)，向直接電解海水制氫邁出了重要一步。截至2025年，直接電解海水制氫上排名最靠前的是我國(guó)，緊跟其后的澳大利亞、加拿大、英國(guó)、以色列、新加坡。其中澳大利亞、加拿大、英國(guó)這三個(gè)國(guó)家是相互合作的，而它們又各自與中國(guó)合作；新加坡、以色列也與中國(guó)合作。所以直接電解海水制氫，中國(guó)技術(shù)有多領(lǐng)先，由此可見(jiàn)一斑。

需要注意的是，這里面沒(méi)有美國(guó)的事兒，美國(guó)能源可能還沉溺在Old Money 對(duì)石油的執(zhí)念上。

在研究機(jī)構(gòu)上，中科院遙遙領(lǐng)先，然后是清華大學(xué)。而前十機(jī)構(gòu)里，還有中國(guó)地質(zhì)大學(xué)、華中科大、同濟(jì)大學(xué)等單位，總計(jì)占了前十的半壁江山。并且合作關(guān)系上，中科院是絕對(duì)C位，所有機(jī)構(gòu)都跟中科院有聯(lián)系。所以直接電解海水制氫這個(gè)賽道將來(lái)一定是中國(guó)的天下，只不過(guò)公司上可能是一些現(xiàn)在還不存在的創(chuàng)業(yè)公司，它們很可能是中科院、清華這些機(jī)構(gòu)孵化的。

不過(guò)直接電解海水制氫的商業(yè)化應(yīng)用可能要到2028年以后，從技術(shù)周期上來(lái)看，這個(gè)技術(shù)還處在萌芽期的初期，除了研究人員和工程院，也就是我這樣的閑散人員在關(guān)注，連大眾媒體炒作的階段都還沒(méi)到。

據(jù)測(cè)算，到2060年，我國(guó)氫氣年需求量將達(dá)到1.3億噸，如果用淡水電解制氫的話，每年需要消耗淡水11.7億噸。西湖水量差不多1400萬(wàn)噸，11.7億噸相當(dāng)于84個(gè)西湖。也就是到2060年，中國(guó)如果電解淡水制氫，一年就要電解掉84個(gè)西湖，所以海水制氫是必由之路。

2023年，謝和平院士與東方電氣合作，打造了全球首個(gè)依托海上風(fēng)電原位電解海水制氫中試項(xiàng)目，連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行240小時(shí)，驗(yàn)證了技術(shù)的可靠性。這次海實(shí)還獲得了電解海水制氫的成本，一公斤11.2~16.8元，高于煤制灰氫，但低于天然氣藍(lán)氫，考慮到碳中和目標(biāo)的話，已經(jīng)具備經(jīng)濟(jì)價(jià)值。2025年8月31日，國(guó)家電投也加入進(jìn)來(lái)，形成深圳大學(xué)、四川大學(xué)兩所高校，東方電氣、國(guó)家電投兩大集團(tuán)合作的局面。

直接電解海水制氫正在穩(wěn)步推進(jìn)，而我國(guó)已經(jīng)走在了前列！