中国工程院院士谢和平领衔的四川大学与深圳大学联合团队，在海水直接制氢领域取得重大理论突破。相关研究成果发表于国际权威期刊《自然综述：清洁技术》，首次构建了真实海洋环境下全要素耦合的海水制氢理论体系，为破解全球能源转型关键技术难题提供了全新路径。
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，该领域长期面临三大技术瓶颈：海水复杂成分引发的析氯副反应导致氢气纯度不足，氯离子侵蚀造成的催化剂快速失活，以及盐雾环境引发的设备系统腐蚀。尽管各国科研人员通过催化剂改性、非对称电极设计、膜分离技术等手段取得阶段性进展，但实验室成果与工程化应用之间始终存在难以跨越的鸿沟。
研究团队通过系统解析海水电解过程的微观反应机制，首次揭示了复杂离子环境下析氧反应与析氯反应的竞争规律。研究发现，钙镁离子在电极表面的沉积会改变界面传质特性，进而影响系统能量效率。基于这些发现，团队创新性地建立了微观反应动力学与宏观系统运行之间的量化关联模型，成功填补了基础研究与工程应用之间的理论空白。
该研究突破传统实验室研究框架，将研究视野扩展至真实海洋工程场景。科研人员构建了包含材料性能、界面反应、装置结构、海洋环境动态变化及可再生能源适配性的五维评估体系，制定了涵盖23项关键指标的技术评价标准。这套评估框架能够精准预测不同技术路线在真实海洋环境中的适应性，为规模化工程应用提供了可量化的设计准则。
据团队介绍，现有技术路线在实验室条件下可实现85%以上的能量转换效率，但在真实海洋环境中，受风浪扰动、盐雾腐蚀、可再生能源波动等因素影响，系统稳定性会显著下降。新建立的评估体系通过模拟不同海域环境参数，成功识别出影响系统寿命的12个关键因素，为技术优化指明了方向。
业内专家指出，这项研究系统梳理了海水直接制氢技术从微观反应机理到宏观系统集成的完整理论链条，特别是对真实海洋环境多要素耦合作用的深入研究，为突破实验室到产业化应用的"死亡之谷"提供了关键理论支撑。随着评估体系的推广应用，预计将加速推动海洋绿氢产业的商业化进程。
