海水能否成为石油的“白菜价”替代品？氢能被视为一种无二氧化碳排放的环保能源，然而其关键在于氢气的来源。若能够直接从海水中产生氢气，而不需要经过淡化，这是否可行？中国在海水制氢技术上取得了哪些进展？这一技术在过去近五十年中面临的困难，又是如何逐步克服的？

2025年12月6日，在日照的一个临港工业园区，一台110千瓦的制氢设备成功连接海水管线，并运行超过500小时，产生出高纯度的氢气，不需要淡水。接下来的九个月内，青岛、海口、和香港也纷纷开展相关项目。若追溯到2022年，这一年被广泛认为是中国氢能事业的“爆发元年”，专利数量已接近日本，位居全球第二。同时，中国的科研团队在海水制氢领域取得了重要突破，解决了长期困扰学界的难题，预计五年内将实现产业化。

四川大学和深圳大学的研究团队在这一领域取得的新进展，标志着海水直接制氢的难题有了新解。技术成果的加速转化为实际应用，有望对新能源领域产生深远影响。根据规划，到2060年，中国将实现碳中和，届时每年对氢气的需求将达到1.3亿吨。按照现在的电解水制氢技术计算，每年需要消耗约11.7亿吨的淡水，淡水资源本就紧缺，这将极大制约“绿色氢气”的发展。因此，直接从资源丰富的海洋中获取氢气成为未来的重要方向。

然而，海水的复杂成分是主要障碍。早在上世纪70年代，科学家就提出了海水电解制氢的想法，但这方面的技术却没有实际解决方案。近日，红星新闻对谢和平院士团队的成员刘涛进行了采访，他表示，团队最初关注催化剂的改性，但进展缓慢。谢院士鼓励团队打破常规思维，开创性地将物理力学与电化学结合，提出了“相变迁移”理论，经过多次验证，该方法展现了可行性。

接着，团队面临着如何提高系统的有效性和稳定性的挑战。刘涛指出，海水中有约92种化学元素，任何小的成分变化都可能对电解系统造成损害，因此技术突破难度极大。但团队充满信心，知晓该技术的潜在重大意义。其设备通过水分解产生氢气和氧气，实现零污染，而不再需要传统淡化环节，从而避免了相关污染问题。并且，该技术的原理可以应用于河水、湖水和工业废水等非纯水资源，进行净化和能源利用。

经过多年的努力，团队于2021年获得了重大进展，研究成果在《Nature》期刊上发布。东方电气集团也专项投入3000万元进行研发。团队现有18名成员，涵盖多个交叉学科。如今，他们已研发出全球首套能够以400L/h效率直接电解海水制氢的技术，且该设备已在深圳湾的海水中成功运行超过3200小时，无污染和催化剂腐蚀现象。

科研取得突破后，团队与东方电气展开合作，计划通过“三步走战略”实现产业化。首步是推进海上中试验证，以树立海上电解制氢的行业标杆。刘涛预计，未来3到5年内，该技术将与现有工业电解系统高效匹配，实现规模化应用。当然，随着技术的深入，团队还面临许多工程挑战，如在大规模条件下如何控制海水的迁移过程及与现有系统的兼容性。

值得注意的是，2022年既是中国电池及电动车产业的“爆发元年”，也是氢能的同样时刻。根据国际氢能委员会的预测，全球氢能市场规模到2050年将达到2.5万亿美元。丰田的氢能车型Mirai，一次加氢后可以行驶600到700公里，其续航能力优于电动车，适合长途运输。氢能的加注方式类似于燃油车，相对而言，充电所需时间较短，这使其在未来交通领域具备了新的竞争力。