近期,国内多项海水直接制氢示范项目取得关键技术进展,攻克了电极结垢、氯离子腐蚀等长期制约产业落地的技术瓶颈,兆瓦级样机完成海上工况验证,标志海水制氢从实验室研究加速迈向工程示范阶段。业界指出,海水制氢的变革意义,不只是推动绿氢成本下行,更意味着人类正式开启对海洋能源资源的规模化开采时代。
长期以来,绿氢规模化发展受两大现实条件约束。传统电解水制氢高度依赖高纯度淡水,每生产1公斤绿氢,需要消耗9‑10公斤淡水,大规模扩产将加剧淡水资源压力,在我国西北风光大基地,水资源已经成为产业扩张的硬性天花板。过去海水制氢普遍采用“先淡化、后电解”路线,海水淡化设备抬高投资与能耗,整体流程冗长,经济性难以达标,无法适配海上风电就地制氢场景。
海水成分复杂,镁钙离子易在电极表面沉淀结垢,氯离子带来设备腐蚀风险,是全球科研面临的共同难题。国内多个科研团队另辟蹊径,跳出“先净化海水”的固有思路,通过新型电极、界面阻隔技术,实现未经淡化的天然海水直接电解,部分工程样机在真实海水环境实现数千小时稳定运行,还探索出制氢同步提取氢氧化镁的联产模式,实现“一水双收”,把原本的杂质转变为高附加值矿产,拓宽项目收益来源。
不少舆论聚焦海水制氢能否快速把氢气价格打下来,但行业分析认为,短期之内海水制氢并不会立刻实现成本碾压。其更大价值,在于释放海洋蕴藏的巨大资源禀赋。我国拥有漫长海岸线,海上风能资源储量巨大,但深远海风电远距离输电成本高、消纳难度大。海水制氢提供全新解决方案:海上风电直接就地电解海水生产绿氢,把难以输送的电力转化便于储运的氢能,不用大规模建设海底电缆,实现海洋风光资源就地开采、就地转化。
这也改写了绿氢产业的资源版图。过去制氢产业受限于淡水、土地要素,资源禀赋集中在内陆;海水制氢成熟之后,广阔海洋成为一座巨型“氢矿”,沿海、近海、深远海都可以布局制氢产能,为钢铁、化工等高耗能产业提供源源不断的零碳原料,支撑“十五五”碳达峰攻坚任务落地。同时,制氢‑提镁联产模式,同步开发海洋矿物资源,实现能源与矿产协同开发,拓展海洋经济全新赛道。
当然,海水制氢仍处在产业化早期。电解装备寿命、海上环境适应性、储输氢配套、全链条成本控制仍有不少工程难题亟待破解,距离大规模商业化应用还有较长周期。未来,随着万吨级国家级示范工程陆续落地,海上风电与海水制氢深度耦合,海洋不再仅仅是国土与航道,更将成为我国新型电力系统重要的能源生产基地,为双碳目标开辟全新发展路径。


发表评论