東方電氣聯(lián)合謝和平院士團隊,在海水無淡化直接電解制氫領(lǐng)域取得重大突破。該團隊自主研發(fā)的新型分體結(jié)構(gòu)制氫設(shè)備系統(tǒng),成功完成110標(biāo)方/小時規(guī)模的長時運行驗證,累計運行時長突破1000小時。這一成果標(biāo)志著我國在海洋綠氫技術(shù)產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程中邁出關(guān)鍵一步,為全球能源轉(zhuǎn)型提供了創(chuàng)新解決方案。
傳統(tǒng)海水制氫需先進(jìn)行高成本淡化處理,而該技術(shù)通過物理力學(xué)與電化學(xué)反應(yīng)的融合創(chuàng)新,利用相變遷移原理直接從海水中提取氫氣,徹底顛覆了"海水-淡水-氫氣"的冗長流程。核心材料與工藝的突破,使設(shè)備性能實現(xiàn)跨越式發(fā)展:從2023年1.2標(biāo)方/小時的海試裝置,到2024年10標(biāo)方/小時的樣機,再到2025年110標(biāo)方/小時的規(guī)模化設(shè)備,短短16個月內(nèi)完成百倍級放大,展現(xiàn)出快速迭代至工業(yè)級應(yīng)用的能力。
該技術(shù)采用高集成度分體式結(jié)構(gòu),可靈活部署于海上風(fēng)電平臺、沿海工業(yè)區(qū)等場景。結(jié)合可視化智能調(diào)控系統(tǒng),實現(xiàn)了運行狀態(tài)的實時跟蹤與維護(hù)效率提升。更值得關(guān)注的是,團隊構(gòu)建了覆蓋"理論-技術(shù)-工程"的完整自主研發(fā)體系,從相變遷移原理的理論創(chuàng)新,到無能耗傳質(zhì)、電解質(zhì)自激發(fā)驅(qū)動的技術(shù)突破,最終通過1000小時工程驗證,形成了38項發(fā)明專利與12項PCT國際專利的知識產(chǎn)權(quán)矩陣,打破了國外技術(shù)壟斷。
在能源轉(zhuǎn)型層面,該技術(shù)為可再生能源利用開辟新路徑。通過直接消納海上風(fēng)電的波動性電力,將不穩(wěn)定的風(fēng)能轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定氫能,構(gòu)建"風(fēng)電-制氫-儲能"一體化系統(tǒng),顯著提升能源利用效率。深遠(yuǎn)海原位制氫工廠的構(gòu)建,使"風(fēng)氫聯(lián)產(chǎn)"、"海水-廢水雙循環(huán)"等新模式成為可能,推動氫能在交通、工業(yè)、建筑等領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用。據(jù)測算,當(dāng)海上風(fēng)電上網(wǎng)電價降至0.1元/千瓦時以下時,綠氫生產(chǎn)成本有望低于煤制灰氫,具備大規(guī)模替代傳統(tǒng)化石能源制氫的經(jīng)濟驅(qū)動力。
環(huán)境效益方面,該技術(shù)以海水為原料,避免了與農(nóng)業(yè)、生活用水的競爭。全球氫氣需求預(yù)計2060年達(dá)1.3億噸,傳統(tǒng)制氫將消耗23億噸淡水,而此技術(shù)可有效緩解水資源壓力。在碳減排領(lǐng)域,綠氫大規(guī)模應(yīng)用可替代年排放約10億噸二氧化碳的煤制灰氫,若中國氫能產(chǎn)業(yè)全面采用該技術(shù),每年可減少碳排放超5億噸,為全球溫控目標(biāo)實現(xiàn)提供重要支撐。
這項獲得《Nature》正刊高度評價的成果,已被科技部列為"2022年度中國科學(xué)十大進(jìn)展"。其構(gòu)建的完整產(chǎn)業(yè)生態(tài),不僅奠定了中國在全球氫能領(lǐng)域的領(lǐng)跑地位,更將推動"海洋綠氫"成為新興戰(zhàn)略產(chǎn)業(yè)。通過原創(chuàng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)輸出與國際合作,該技術(shù)為能源出口提供了新抓手,在搶占全球能源革命制高點的同時,展現(xiàn)出顯著的戰(zhàn)略價值。



















