中国工程院院士谢和平团队在海水直接电解制氢领域取得重大突破，其研究成果发表于国际权威期刊《自然综述:清洁技术》。该团队首次构建了从微观反应机理到宏观工程应用的全链条理论体系，创新性提出海水制氢产业化评估框架，为全球“海洋绿氢”产业发展提供了关键技术支撑。
传统制氢技术面临双重困境：化石能源制氢产生大量碳排放，与碳中和目标背道而驰；淡水电解制氢则受制于淡水资源短缺和电力成本高昂。作为21世纪战略性清洁能源，氢能开发对国家能源安全至关重要。海水直接制氢技术通过利用占地球表面积71%的海洋资源，有望彻底打破能源供给的地域限制，成为各国能源转型的核心突破口。
自20世纪70年代相关构想提出以来，国际科研界主要聚焦催化剂改性、非对称电解等方向，但始终未能解决海水复杂组分引发的析氯副反应、催化剂失活和系统腐蚀等共性难题。现有研究多基于理想模拟海水环境，缺乏对真实海洋条件下多因素耦合作用的系统认知，导致实验室成果难以转化为工程应用，成为制约产业化的关键瓶颈。
谢和平团队通过系统研究海水电解过程中的微观机制，揭示了复杂离子环境下析氧/析氯竞争反应、钙镁离子沉积和界面传质变化对系统稳定性的影响规律。团队原创的相变迁移制氢技术通过界面压差驱动海水自发相变传质，从原理上规避了海水组分对电解系统的毒害和腐蚀问题。该技术路线已获国际认可，相关成果入选2022年度科技部“中国科学十大进展”。
研究团队首次建立了覆盖材料、界面、装置、海洋环境和可再生能源适配性的全维度评估体系，为技术优化和工程放大提供了量化标准。这一突破标志着海水制氢技术从单一指标探索阶段迈入系统化、工程化发展新阶段，填补了微观基础研究与工程应用之间的研究空白。
随着海上风电等可再生能源的快速发展，海水直接制氢技术有望在多路径协同创新中实现突破。该技术体系将助力我国抢占全球“海洋绿氢”产业战略制高点，推动“海上风电+海水制氢”一体化产业模式发展，为全球碳中和目标实现提供创新解决方案，同时保障国家能源自主安全。
