东方电气与谢和平团队突破:海水无淡化制氢超千小时 领跑全球绿氢赛道

   发布时间:2025-12-30 01:56 作者:江紫萱

东方电气联合谢和平院士团队,在海水无淡化直接电解制氢领域取得重大突破。该团队自主研发的新型分体结构制氢设备系统,成功完成110标方/小时规模的长时运行验证,累计运行时长突破1000小时。这一成果标志着我国在海洋绿氢技术产业化进程中迈出关键一步,为全球能源转型提供了创新解决方案。

传统海水制氢需先进行高成本淡化处理,而该技术通过物理力学与电化学反应的融合创新,利用相变迁移原理直接从海水中提取氢气,彻底颠覆了"海水-淡水-氢气"的冗长流程。核心材料与工艺的突破,使设备性能实现跨越式发展:从2023年1.2标方/小时的海试装置,到2024年10标方/小时的样机,再到2025年110标方/小时的规模化设备,短短16个月内完成百倍级放大,展现出快速迭代至工业级应用的能力。

该技术采用高集成度分体式结构,可灵活部署于海上风电平台、沿海工业区等场景。结合可视化智能调控系统,实现了运行状态的实时跟踪与维护效率提升。更值得关注的是,团队构建了覆盖"理论-技术-工程"的完整自主研发体系,从相变迁移原理的理论创新,到无能耗传质、电解质自激发驱动的技术突破,最终通过1000小时工程验证,形成了38项发明专利与12项PCT国际专利的知识产权矩阵,打破了国外技术垄断。

在能源转型层面,该技术为可再生能源利用开辟新路径。通过直接消纳海上风电的波动性电力,将不稳定的风能转化为稳定氢能,构建"风电-制氢-储能"一体化系统,显著提升能源利用效率。深远海原位制氢工厂的构建,使"风氢联产"、"海水-废水双循环"等新模式成为可能,推动氢能在交通、工业、建筑等领域的广泛应用。据测算,当海上风电上网电价降至0.1元/千瓦时以下时,绿氢生产成本有望低于煤制灰氢,具备大规模替代传统化石能源制氢的经济驱动力。

环境效益方面,该技术以海水为原料,避免了与农业、生活用水的竞争。全球氢气需求预计2060年达1.3亿吨,传统制氢将消耗23亿吨淡水,而此技术可有效缓解水资源压力。在碳减排领域,绿氢大规模应用可替代年排放约10亿吨二氧化碳的煤制灰氢,若中国氢能产业全面采用该技术,每年可减少碳排放超5亿吨,为全球温控目标实现提供重要支撑。

这项获得《Nature》正刊高度评价的成果,已被科技部列为"2022年度中国科学十大进展"。其构建的完整产业生态,不仅奠定了中国在全球氢能领域的领跑地位,更将推动"海洋绿氢"成为新兴战略产业。通过原创技术标准输出与国际合作,该技术为能源出口提供了新抓手,在抢占全球能源革命制高点的同时,展现出显著的战略价值。

 
 
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