我国科学家在海水直接制氢领域取得研究新突破

4月9日，四川大学/深圳大学谢和平院士团队在《自然综述：清洁技术》发表海水直接制氢相关研究成果。该研究首次将真实海洋环境多因素耦合作用纳入海水制氢研究体系，系统打通了从微观反应机制到宏观工程放大的全链条认知，创新性提出海水直接电解制氢规模化产业化应用的系统评估框架，为海洋绿氢产业发展提供了理论支撑与方向指引。

海水直接制氢是推动能源体系变革的战略突破口之一。据中国工程院院士谢和平介绍，自20世纪70年代国际学术界提出海水直接电解制氢构想以来，国际海水直接制氢研究多聚焦于催化剂改性、非对称电解和膜孔筛分，始终未能彻底解决海水复杂组分引发的析氯副反应、催化剂失活、系统腐蚀等行业共性难题。同时，绝大多数研究缺乏对真实海洋环境中海水成分波动、风浪扰动、盐雾腐蚀、可再生能源出力波动等多因素耦合作用的系统认知，导致实验室成果与工程化应用之间存在巨大鸿沟。

针对上述技术发展痛点，该研究系统梳理了海水直接电解过程的关键微观机制，明确了复杂离子环境下析氧/析氯竞争反应、钙镁离子沉积、界面传质变化等对海水直接电解制氢系统的稳定性与能量效率影响作用机制；并结合国际主流技术路线，系统分析了不同方案的工程放大适用性与局限性，首次建立了微观反应机制与宏观系统运行之间的关联认知准则，填补了领域内微观基础与工程应用脱节的研究空白。

该研究首次将研究视角从实验室理想体系拓展至真实海洋工程场景，构建了涵盖材料性能、界面过程、装置结构、海洋环境因素、可再生能源适配性的全维度系统评估框架，为海水制氢全链条技术优化、工程化设计与规模化放大提供了清晰、可量化的指导标准。

专家表示，该成果系统梳理了海水直接制氢“微观机制—系统放大—环境适应性”的发展脉络和理论体系，为推动海水直接制氢技术从实验室迈向规模化产业化应用奠定了理论基础。

来源 | 新华社

主编 | 彭丹编辑 | 蒋黎明

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