近年来，全球能源转型的呼声日益高涨，传统化石能源的局限性愈发凸显。石油、煤炭等资源不仅面临枯竭风险，其燃烧产生的污染物更对环境造成严重威胁。在此背景下，氢能凭借零排放、资源丰富的优势，成为各国竞相布局的未来能源方向。中国科研团队在这一领域实现重大突破，由谢和平院士领衔的团队成功开发出海水原位直接电解制氢技术，为全球能源革命注入新动能。
氢能开发的核心挑战在于高效、低成本的制取。传统电解水制氢依赖淡水，而全球淡水仅占水资源的3%，且处理过程能耗高、成本大。相比之下，海水覆盖地球表面71%，其中蕴藏的氢资源几乎无穷无尽。然而，海水中的氯离子、镁离子等杂质会腐蚀电解设备，电解过程中产生的氯气等副产物更会降低效率。美国自上世纪70年代便启动相关研究，欧盟也在2020年提出氢能战略，但均因技术瓶颈难以突破。
中国科研团队另辟蹊径，从物理力学与电化学交叉领域寻找解决方案。谢和平院士团队提出的“相变迁移”技术，通过构建蒸汽压差驱动海水中的离子与水分分离。具体而言，海水被加热为蒸汽后，通过特殊多孔膜过滤，仅允许水分子通过，而盐分、微生物等杂质被截留。这一过程无需化学试剂，仅依赖物理分离，既避免了设备腐蚀，又杜绝了副产物生成。2022年，该团队在《自然》杂志发表研究成果，从分子扩散到界面平衡的理论模型获得国际学术界高度认可，被评价为“解决了困扰行业半个世纪的难题”。
理论突破需实践检验。2023年5月，团队与东方电气集团合作，在福建兴化湾海上风电场开展全球首次中试。搭载于9米长、7米宽的漂浮式平台“东福一号”上的设备，直接抽取海水进行电解。试验期间，面对3至8级风力、0.3至0.9米海浪的复杂环境，设备连续运行10天，氢气产量稳定达标，且未检测到氯气等有害副产物。6月2日，试验成功消息正式公布，标志着全球首次实现海上风电无淡化海水原位直接电解制氢。更令人振奋的是，该技术将制氢成本降至每立方米0.4元，较传统方法降低80%，能源利用率显著提升。
技术突破的背后，是科研团队十余年的持续攻关。谢和平院士作为工程院院士，长期从事岩石力学与能源工程研究，曾担任中国矿业大学、四川大学校长，现任深圳大学深地科学与绿色能源研究院院长。他带领团队从2018年启动项目，历经数千次实验，最终发明出耐盐合金电解槽、智能风电供电系统等关键设备。其中，多孔膜材料可实现蒸汽高效通过与离子精准拦截，传感器网络则能根据风速、海浪动态调整电解功率，确保系统稳定运行。
随着技术逐步成熟，产业化进程加速推进。2023年10月，团队启动每小时产氢110立方米的大型装备研发；2024年7月，10立方米/小时系统在广东南沙东方重机园区连续运行240小时；12月，全球首个无淡化海水直接制氢规模化研发基地建成，运行时长突破300小时。2025年，团队进一步提出深地专项五大任务，包括膜材料升级、海上平台集成等，并引入凝胶电解质提升电解效率。目前，每小时产氢110立方米的全链条制储用系统已进入项目启动阶段。
低成本制氢技术的突破，为氢能大规模应用扫清障碍。在交通领域，氢燃料电池汽车加注氢气仅需3分钟，续航里程可达800公里，远超电动汽车；在工业领域，氢能可替代煤炭、天然气用于冶金、化工等高耗能行业，显著减少碳排放。沿海地区可布局氢能管道网络，为工厂、加氢站提供稳定供应。中国氢能自给率的提升，不仅保障能源安全，更可通过技术输出与国际伙伴建立互惠合作，重塑全球能源贸易格局。
这一突破引发国际社会广泛关注。美国媒体直言，中国在新能源领域已实现“从跟跑到领跑”的跨越，氢能普及可能导致石油需求大幅下降，价格面临长期低迷压力。欧盟媒体则强调，该技术为欧洲工业脱碳提供了可行路径，有助于推动新能源汽车产业发展。亚洲媒体关注海上风电与制氢的整合模式，认为可减少电力传输损耗，提升能源利用效率。专家分析指出，氢能燃烧后仅产生水蒸气，与石油燃烧排放的黑烟形成鲜明对比；而石油作为不可再生资源，终将面临枯竭，氢能则因取自海水而具有可持续性。
技术细节的优化同样值得关注。团队研发的膜材料采用特殊孔径设计，既保证蒸汽通畅，又有效阻挡离子；电解槽选用耐盐合金，适应海水环境；智能供电系统结合风电特性，通过传感器实时调整功率，确保高效运行。针对长期运行可能出现的膜堵塞问题，团队开发出高压冲洗技术；结合深地热能，地下热交换器可预热海水，进一步提升转化效率。谢和平院士拒绝海外高薪邀请，坚持在国内开展研究，用实际行动证明中国科研实力。
氢能时代的到来，正深刻改变全球能源版图。随着技术成本持续下降，氢能需求预计将快速增长，环境保护成为各国共识。中国凭借核心技术突破，不仅在经济层面实现转型升级，更在国际合作中占据主动地位。通过专家视频交流、示范项目推广等方式，中国正助力全球能源转型。传统石油出口国面临市场萎缩压力，而氢能产业的崛起，或将重塑国际能源权力结构。
