文 |朝子亥
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当西方能源巨头纷纷放弃海水制氢领域时,2025年,咱中国的一项突破却让世界为之一震。
深圳大学科研团队攻克了困扰全球半个世纪的“结垢”难题,将海水直接电解制氢推向了工业化门槛。
更关键的是,这项技术能将制氢成本拉低至每公斤0.698美元,这是一个足以改写全球能源经济模型的数字。
西方曾断言“百年内无解”的世纪难题,如今被来自东方的智慧破解,一场潜在的能源革命已悄然点燃导火索。
来自中国的智慧,所解决的世纪难题
当全球陷入技术悲观时,中国深圳大学“氢驰电掣”团队却选择了一条迥然不同的路。他们的成功,并非源于更庞大的预算或更神秘的材料,而在于一次根本性的思路转换。
西方研究长期聚焦于“如何阻止结垢生成”,而咱中国团队的提出了一个巧妙的问题:既然沉淀必然会产生,我们能否让电极也“不粘”这些沉淀呢?
基于这一质朴而高明的想法,他们在电极表面构筑了一层特殊的防护层。这层“防护衣”并不阻止氢氧化镁在溶液中生成,却能令其在形成的瞬间无法牢固附着在电极上。
沉淀物“站不稳、粘不住”,随即被流动的海水带走。这套方案一举两得,在解决结垢的同时,也有效抵抗了海水的腐蚀。
实验结果令人振奋:采用新电极的电解装置,在严苛的工业级测试条件下,实现了超过5000小时的连续稳定运行,性能衰减微乎其微。
这彻底扫清了工业化道路上的最大障碍:稳定性。
与此同时,团队在催化材料和电极制造工艺上的创新,大幅降低了能耗和生产成本,使得整个技术方案具备了坚实的商业化基础。这项研究也因此登上了国际顶尖期刊《先进材料》,获得了学界的高度认可。
中国团队的这一突破,之所以能引发如此大的震动,正是因为它破解了一个被全球顶尖科学家和能源巨头视为畏途的“世纪难题”。
要理解其颠覆性,必须先看清这个横亘在人类能源转型面前的巨大障碍。
在碳中和目标的倒逼下,寻找能替代化石燃料的清洁能源载体成为全球竞赛。氢气,特别是用可再生能源电解水产生的“绿氢”,因其燃烧只产生水、用途广泛,被公认为 “未来的终极能源之一”。
但一个根本性矛盾出现了:地球70%是海水,而淡水稀缺。用宝贵的淡水资源大规模制氢既不经济也不可持续。因此,“向大海要氢”成为科学家们梦寐以求的终极解决方案。
然而,这条路自上世纪70年代起,就让无数顶尖团队折戟沉沙。
核心障碍是一个听起来普通却致命的难题:“结垢”。海水富含镁离子,电解时会在电极表面形成氢氧化镁沉淀,就像水壶里的水垢。这层“垢”会迅速覆盖电极,使其失效,导致设备无法长期稳定运行。
为了除掉这“垢”,西方走了两条主要的弯路:要么先耗费巨量能源淡化海水,使成本高不可攀;要么频繁停机清洗或更换电极,导致生产效率低下、维护成本惊人。
正是这些无法逾越的工程与经济障碍,让包括挪威国家石油、英国石油在内的巨头在2025年前后纷纷放弃,海水制氢被打上 “实验室可行,工业化无望”的标签。
其带来的价值变化,对能源安全与地缘格局的深远影响
一项技术能否真正改变世界,最终要看它能否创造经济价值。
过去的绿氢制备,成本高昂,严重依赖政府补贴,是典型的“赔本买卖”。咱中国技术的突破,却意外地重构了整个产业的经济逻辑。
神奇的转折点在于那曾经令人头疼的“废物”,氢氧化镁。它并非一无是处,相反,高纯度氢氧化镁是阻燃剂、环保脱硫剂等领域的重要工业原料,市场需求稳定。传统生产方式本身能耗高、有污染。
而在这项海水制氢工艺中,每产出1公斤氢气,就会同步产生约15公斤高纯度氢氧化镁。核算下来,仅出售这些氢氧化镁的收益,就足以覆盖制氢过程的电力及设备损耗成本。
这意味着,氢气的成本被极大地摊薄,甚至转变成为一种高附加值的联产品。
0.698美元/公斤的制氢成本,使绿氢第一次具备了与化石燃料制氢(灰氢)竞争的可能性。
经济问题解决了算通了,一切豁然开朗。绿氢将不再只是环保标杆,而成为一门有利可图的生意。
从重型交通的燃料电池,到钢铁、化工行业的高温热源替代,再到储存波动的风电、光伏,无数曾经受困于成本的应用场景,突然看到了大规模普及的曙光。
这项突破的影响,绝不会止步于实验室或工厂车间,它正波及国家战略与全球格局。
对咱中国而言,其战略意义非凡。作为全球最大的能源进口国,保障能源安全是头等大事。
这项技术让我们能够利用漫长的海岸线,将无尽的海水转化为清洁的氢能,为减少对海外化石能源的依赖、实现“双碳”目标,提供了一条极具想象力的自主化路径。
在全球层面,它可能重塑能源权力的分布。若以中国技术为蓝本的海水制氢实现大规模普及,全球绿氢的供应瓶颈将被打破。
未来,谁能在绿氢产业链上占据主导,谁就可能掌握新能源时代的主动权。
这正在动摇西方在高端能源技术领域的传统垄断地位,促使美国、欧盟等地紧急重启或加大相关研发投入,一场新的全球技术竞赛已然开启。
更深层次看,这可能悄然改变地缘政治的逻辑。化石能源时代,权力集中于资源富集地区。
而在一个绿氢可能扮演重要角色的未来,拥有强大工程技术能力、可再生能源基础及海岸线的国家,有望成为新的 “能源枢纽”。
展望前路,这场由海水制氢突破所引发的变革,轮廓正逐渐清晰。
短期内,咱中国的产业化步伐正在加快。与大型企业的合作产线已经启动,预计到2027年,万吨级规模的示范项目有望变为现实。
尤其在海上风电富集区,“发电加制氢”的一体化模式,为解决可再生能源消纳难题提供了绝佳方案。
中长期看,一个围绕绿氢生产、储存、运输和应用的万亿级新兴产业生态有望在中国乃至全球形成。中国不仅是巨大的市场,更有可能成为核心技术和装备的重要输出方。
从更宏大的历史视角看,这项突破或许正在推动一个新的能源时代的到来。
它证明了,通过持续的基础研究、务实的工程创新和完整的产业链协作,人类有能力找到破解重大全球性挑战的钥匙。
各位读者,你们认为这项技术突破会最先在哪个领域引发颠覆性变化?面对这场即将到来的能源变革,我们普通人又该如何理解并抓住其中的机遇?