在全球能源轉(zhuǎn)型的浪潮中，海水制氫技術(shù)曾被視為“不可能完成的任務(wù)”。過去半個世紀(jì)，科學(xué)家們面對海水復(fù)雜的化學(xué)成分束手無策——氯離子腐蝕電極、鈣鎂離子堵塞反應(yīng)通道，迫使各國不得不依賴昂貴的海水淡化設(shè)備，導(dǎo)致制氫成本居高不下。然而，中國科研團隊近日宣布，他們已突破這一技術(shù)瓶頸，在真實海洋環(huán)境中實現(xiàn)了海水直接電解制氫的規(guī)?；瘧?yīng)用，為全球清潔能源革命開辟了新路徑。

深圳大學(xué)與四川大學(xué)聯(lián)合團隊摒棄了傳統(tǒng)“改良催化劑”的思路，轉(zhuǎn)而從物理力學(xué)與電化學(xué)的交叉領(lǐng)域?qū)ふ彝黄啤Ｋ麄冄邪l(fā)的“相變遷移”技術(shù)，核心在于一層特殊的防水透氣隔膜。這層隔膜如同精密的“分子篩”，將液態(tài)海水拒之門外，卻允許水蒸氣自由通過。在隔膜兩側(cè)的蒸汽壓差驅(qū)動下，海水中的水分子自發(fā)蒸發(fā)為水蒸氣，穿越隔膜后被液化并電解產(chǎn)生氫氣，而鹽分和雜質(zhì)則被完全阻隔在外。這一創(chuàng)新徹底跳過了海水淡化環(huán)節(jié)，使制氫系統(tǒng)能直接“飲用”海水。

2024年，該團隊在福建興化灣進(jìn)行了首次海上中試。面對三至八級大風(fēng)和近一米高的海浪，系統(tǒng)不僅穩(wěn)定運行了數(shù)百小時，還意外發(fā)現(xiàn)海浪的沖擊能打破隔膜表面的濃度極化現(xiàn)象，進(jìn)一步提升水分子遷移效率。這一發(fā)現(xiàn)顛覆了“海洋環(huán)境會破壞設(shè)備”的預(yù)設(shè)，證明自然力量反而能優(yōu)化技術(shù)性能。相關(guān)成果先后登上《自然》和《自然-通訊》雜志，被國際同行譽為“改變游戲規(guī)則的突破”。

技術(shù)突破迅速轉(zhuǎn)化為產(chǎn)業(yè)落地。2025年起，東方電氣集團、國家電投等能源巨頭與科研團隊深度合作，在華南海岸線部署了多個百標(biāo)方級漂浮式制氫平臺。這些平臺與海上風(fēng)電場直接對接，風(fēng)力驅(qū)動渦輪機發(fā)電，下方海水則同步轉(zhuǎn)化為氫氣，形成“風(fēng)-氫”聯(lián)產(chǎn)的清潔能源網(wǎng)絡(luò)。據(jù)測算，單個平臺年產(chǎn)氫量可達(dá)數(shù)百噸，成本較傳統(tǒng)路徑降低40%以上。

更令人矚目的是，這項技術(shù)還意外解鎖了海洋礦產(chǎn)的“免費開采”模式。在制氫過程中，隔膜附近的海水因水分被持續(xù)抽取，鹽度和礦物質(zhì)濃度急劇升高，形成天然的高濃度鹵水?？蒲袌F隊利用旁路系統(tǒng)對這些鹵水進(jìn)行分離，成功提取出鋰、鎂、鈾等戰(zhàn)略資源。以鋰為例，海洋中鋰儲量是陸地的數(shù)千倍，但因濃度過低長期無法經(jīng)濟開采。而新系統(tǒng)在制氫的同時，直接將海水“濃縮”至可提取水平，每噸鹵水可產(chǎn)出約2公斤鋰，且無需額外能耗。

這種“氫礦聯(lián)產(chǎn)”模式正在重塑全球能源與資源格局。傳統(tǒng)制氫企業(yè)還在為成本發(fā)愁時，中國平臺已實現(xiàn)“氫氣銷售+礦產(chǎn)收益”雙重盈利。據(jù)估算，提取礦產(chǎn)的利潤足以覆蓋制氫設(shè)備的運營成本，使綠氫價格首次具備市場競爭力。目前，相關(guān)技術(shù)已申請國際專利，并引發(fā)沙特、澳大利亞等沿海國家的合作興趣。

從實驗室理論到海上產(chǎn)業(yè)，中國科學(xué)家用十年時間走完了其他國家半個世紀(jì)的路。當(dāng)全球仍在爭奪地下化石燃料時，中國已將目光投向占地球表面積71%的海洋。這片曾經(jīng)被視為“技術(shù)禁區(qū)”的藍(lán)色疆域，正成為清潔能源與戰(zhàn)略資源的雙重寶庫，為人類可持續(xù)發(fā)展提供中國方案。