在全球能源轉型的浪潮中，海水制氫技術曾被視為“不可能完成的任務”。過去半個世紀，科學家們面對海水復雜的化學成分束手無策——氯離子腐蝕電極、鈣鎂離子堵塞反應通道，迫使各國不得不依賴昂貴的海水淡化設備，導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瓶頸，在真實海洋環境中實現了海水直接電解制氫的規模化應用，為全球清潔能源革命開辟了新路徑。
深圳大學與四川大學聯合團隊摒棄了傳統“改良催化劑”的思路，轉而從物理力學與電化學的交叉領域尋找突破。他們研發的“相變遷移”技術，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”，將液態海水拒之門外，卻允許水蒸氣自由通過。在隔膜兩側的蒸汽壓差驅動下，海水中的水分子自發蒸發為水蒸氣，穿越隔膜后被液化并電解產生氫氣，而鹽分和雜質則被完全阻隔在外。這一創新徹底跳過了海水淡化環節，使制氫系統能直接“飲用”海水。
2024年，該團隊在福建興化灣進行了首次海上中試。面對三至八級大風和近一米高的海浪，系統不僅穩定運行了數百小時，還意外發現海浪的沖擊能打破隔膜表面的濃度極化現象，進一步提升水分子遷移效率。這一發現顛覆了“海洋環境會破壞設備”的預設，證明自然力量反而能優化技術性能。相關成果先后登上《自然》和《自然-通訊》雜志，被國際同行譽為“改變游戲規則的突破”。
技術突破迅速轉化為產業落地。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方級漂浮式制氫平臺。這些平臺與海上風電場直接對接，風力驅動渦輪機發電，下方海水則同步轉化為氫氣，形成“風-氫”聯產的清潔能源網絡。據測算，單個平臺年產氫量可達數百噸，成本較傳統路徑降低40%以上。
更令人矚目的是，這項技術還意外解鎖了海洋礦產的“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抽取，鹽度和礦物質濃度急劇升高，形成天然的高濃度鹵水。科研團隊利用旁路系統對這些鹵水進行分離，成功提取出鋰、鎂、鈾等戰略資源。以鋰為例，海洋中鋰儲量是陸地的數千倍，但因濃度過低長期無法經濟開采。而新系統在制氫的同時，直接將海水“濃縮”至可提取水平，每噸鹵水可產出約2公斤鋰，且無需額外能耗。
這種“氫礦聯產”模式正在重塑全球能源與資源格局。傳統制氫企業還在為成本發愁時，中國平臺已實現“氫氣銷售+礦產收益”雙重盈利。據估算，提取礦產的利潤足以覆蓋制氫設備的運營成本，使綠氫價格首次具備市場競爭力。目前，相關技術已申請國際專利，并引發沙特、澳大利亞等沿海國家的合作興趣。
從實驗室理論到海上產業，中國科學家用十年時間走完了其他國家半個世紀的路。當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。這片曾經被視為“技術禁區”的藍色疆域，正成為清潔能源與戰略資源的雙重寶庫，為人類可持續發展提供中國方案。
