在山东日照岚山区的中试基地，一套110千瓦级热耦合海水直接电解制氢系统装置正以稳定姿态运行。当仪表盘上的氢气纯度持续显示99.999%时，现场科研团队终于露出欣慰的笑容——这标志着我国在海水制氢领域完成了从实验室到工程化应用的关键跨越。这项由崂山实验室牵头，联合中广核、山东师范大学等单位共同攻关的技术成果，不仅攻克了全球绿氢制备的三大难题，更开创了“海洋能源+工业减碳”的新模式。
海水制氢曾被视为“不可能完成的任务”。地球表面虽71%被海水覆盖，但高浓度氯离子的腐蚀性、钙镁离子的沉积堵塞问题，以及依赖淡水预处理的高能耗，让这项技术长期停留在理论阶段。我国科研团队通过“材料革新+智能调控+热耦合利用”的三重创新，彻底改变了这一局面。在防腐领域，研发的NiCoP-Cr₂O₃复合催化电极与“双斥氯层”技术，使电极寿命提升至传统产品的3倍，腐蚀速率降低至1/7；针对离子沉积问题，动态自适应调控系统可实时监测海水参数，自动优化电解条件，确保500小时运行后电极表面依然洁净；最颠覆性的热耦合设计，则通过“吞噬”钢铁、石化企业的低品位废热，将单位氢气电耗降至4.2千瓦时/立方米，较传统工艺减少15%，同时省去海水淡化环节，整体能耗再降15%。
这套装置的工程化应用价值在数据中得到充分体现。满负荷运行时，它每小时可生产22标准立方米高纯氢气，年产氢量达19.2万立方米，足以支持100辆氢能公交车绕地球近一圈。更引人注目的是其“一进三出”的资源循环模式：输入海水后，除氢气外，还能联产450吨可直接饮用的高品质淡水（盐度低于5ppm）和350吨高附加值浓海水。这种模式大幅降低了生产成本——淡水成本仅2元/吨，较传统工艺下降66.7%；浓海水可直接用于提取锂、钾等矿产，为海洋化工提供原料。环保效益同样显著：按年产氢量计算，可替代170吨标准煤，减少二氧化碳排放170吨，相当于种植1.2万棵成年大树。
在产业层面，这项技术正激活万亿级氢能市场。我国《氢能产业发展中长期规划》明确，2025年绿氢需求将达200万吨，电解槽市场规模超300亿元。但此前依赖淡水的制氢模式，始终无法满足沿海工业集中区的需求。日照的实践提供了解决方案：当地钢铁企业可利用余热与海水就地制氢，替代焦炭用于高炉炼铁，单厂年减碳量可达数万吨；港口则可建设分布式制氢加氢站，为氢能集卡、船舶提供能源补给，解决长途运输成本难题。目前，中石化已在青岛试点建设首座工厂化海水制氢加氢站，未来3-5年，山东、广东等沿海省份有望实现“每50公里一座加氢站”的布局。
产业链的联动效应已初步显现。电解槽核心供应商华光环能、耐腐蚀材料企业国瓷材料等配套厂商接到批量订单；中材节能等余热利用企业正与制氢项目开展协同设计，形成“余热捕集-海水制氢-氢能利用”的闭环。据分析，该技术将推动绿氢成本从当前22元/公斤降至10元/公斤，为商业化应用扫清障碍。从国家战略视角看，这项突破更具深远意义：我国淡水资源人均占有量仅为世界平均水平的1/4，而沿海工业带集中了60%的钢铁、石化产能，淡水短缺长期制约绿氢发展。这套装置依托1.8万公里海岸线和工业余热资源，可支撑千万吨级制氢规模，为能源转型提供了“不与民争水”的独特路径。
在全球能源竞争中，我国已占据主动权。此前，日本、美国虽开展海水制氢研究，但均因腐蚀、能耗问题未能实现工程化运行——日本某试点项目仅运行10天就因设备腐蚀停摆。而我国不仅实现500小时连续稳定运行，更在核心专利布局上领先：已累计申请耐腐蚀催化剂、热耦合系统等相关专利47项，其中12项获国际授权。中国科学院院士唐波透露，下一步将推进装置规模化放大，2027年前实现兆瓦级系统投产；同时拓展船舶制氢、海上风电耦合制氢等场景，构建“海洋-能源-工业”融合的零碳生态。随着技术迭代，未来海上风电直接为制氢装置供电，生产的氢气通过管道或船运上岸，将形成真正的“蓝色能源走廊”。
从实验室到中试基地，从技术突破到产业落地，这套海水制氢装置不仅是一项工程成就，更开启了人类向海洋索取清洁能源的新纪元。它用“废热变宝”“海水增值”的创新模式，为工业减碳提供了可复制的解决方案；用自主可控的核心技术，为我国能源安全增添了重要保障。当氢能公交车穿梭于城市、氢能货轮航行于远洋、钢铁厂告别浓烟滚滚，这些场景的背后，或许都能追溯到今日日照海边那套持续运转的制氢装置——向大海要能源，用科技促减碳，中国正以这场能源革命的实践，为全球绿色发展注入新动能。
