中国电解海水技术稳定运行3200小时，成本比天然气更低

氢在宇宙中占据着非常特殊的位置，它是元素周期表上的第一个元素，也是宇宙中含量最丰富的元素。

当清洁能源的倡导者思考什么能像化石燃料一样便于使用时，他们首先想到的就是氢——这种燃烧后只产生水的燃料。人们不禁畅想，如果能大规模地建设相关设施，就有可能摆脱化石燃料，拯救地球。

但遗憾的是，事情并没有那么简单。在某些领域，人们仍然离不开传统的可燃燃料。

如今，世界各地的初创企业都在押注氢能成为二十一世纪的主力燃料。

正如今天化石燃料被用于发电厂、汽车、卡车和火车等不同场景一样，氢未来也将被应用于各种各样的领域。业内人士普遍认为，全世界终将不得不重视二氧化碳排放问题，而一旦开始关注二氧化碳，氢就会变得非常有吸引力。

要把这种宇宙中最常见的元素转化为新一代的首选燃料，比看上去要困难得多。

关于氢，首先需要了解的一点是：并非所有的氢都是同等的。这里就要引出"氢的彩虹"这一概念。氢的独特之处在于它可以通过许多不同的方式生成，而不同的生产方式在业内被用颜色来区分。这条彩虹从最环保到最不环保依次排列。

灰氢是指以天然气为原料生产氢气，过程中会排放二氧化碳。蓝氢与灰氢工艺相同，但配套了碳捕集技术，产生的二氧化碳不会排入大气，而是被捕集并封存到地下深处。

还有粉氢，即利用核电来制取氢气。而其中最受推崇的是绿氢。绿氢之所以备受青睐，是因为它利用可再生能源所发的电，将水电解为氢气和氧气。

如果能够生产出足够多的绿氢，就意味着拥有了一种用途极为广泛的清洁燃料——可以随时发电，可以驱动重工业，理论上甚至能够替代污染最严重的一些交通运输方式所使用的化石燃料。

不过，如今大多数氢的生产仍处于彩虹中污染较重的一端。

因此，工程师们正在努力推动绿氢技术加速发展。

以色列的H2Pro公司便致力于开发一种将水分解为氢和氧的新技术。公司创始人塔尔曼·马尔科表示，环保对他而言意义重大。

他回忆道，小时候房间里挂着一张地球的海报，上面写着"脆弱，请小心呵护"。能够真正投身于这项事业，对他来说是极大的机会。

在创办H2Pro之前，马尔科曾创立并出售过两家应用程序公司，交易总额超过十亿美元。

而在电解制氢的另一条路线上，中国科研团队已经把目光投向了资源更加丰沛的海洋。

上世纪70年代，科学家就提出了电解海水制氢的构想，但由于海水成分复杂、腐蚀性强、副反应难以抑制，这个构想被搁置了整整半个世纪。

直到2022年，四川大学与深圳大学的谢和平院士团队才在原理层面实现了突破，之后中国就一直稳居这一技术方向的领先位置。

发表在国际权威期刊上的最新成果显示，其试验装置已经稳定运行超过3200小时，制氢成本甚至低于以天然气为原料的传统灰氢工艺。

在中国工程院发布的《2025全球工程前沿》中，谢和平院士开创的"直接电解海水制氢的催化剂与隔膜研究"也位列其中。这条技术路线的意义在于，它绕开了绿氢长期依赖淡水资源的瓶颈，让占地球水体97%以上的海水，也有可能直接被送进电解槽。

不过它距离真正的商业化仍有距离，业内普遍预计要到2028年以后才能进入大规模应用阶段。从技术周期上看，这个方向还处在萌芽期的初期，尚未进入大众媒体的视野，却已经悄然改写了绿氢经济学的想象空间。

即便如此，氢经济学的严峻现实似乎让人觉得，人类离彩虹中较清洁的那一端还很遥远。C-Zero的目标是在大规模生产条件下将氢气成本控制在每公斤1.5美元。

若能实现每公斤2美元以下、同时接近零碳排放，这将是一场颠覆性的变革。C-Zero和H2Pro这类公司确实还需要将氢的产量提升到远超当下的水平，才能对化石燃料消费形成实质性冲击。

他们探索的"青绿氢"路线颇为独特：不必先生成二氧化碳，再将其浓缩、压缩、通过管道注入地下，而是提前提取出一种密度更高的固体碳，可以用常规的固体处理设备搬运和处置，几乎相当于一种"预燃烧碳捕集"。

不过，也有一些工业企业没有等到经济性完全成熟就已经开始行动，即便所处的是全球污染最严重的行业之一。瑞典钢铁公司SSAB年产钢材约900万吨，仅这一家企业就占据了瑞典二氧化碳总排放量的10%。

该公司相关负责人表示，如果真要削减排放，就不能再依赖当前基于高炉的传统工艺，必须更换技术路线。

SSAB正在做的，正是用氢代替煤炭，融入炼钢流程。

在炼钢过程中，工厂需要将铁矿石转化为铁。铁矿石本质上是铁与氧的化合物。

传统上去除氧元素需要用到煤炭，煤与氧结合生成二氧化碳，加剧了地球变暖。而使用绿氢来去除氧元素，只会生成水。

SSAB的目标是让整条价值链都实现脱碳，从采矿到炼铁、炼钢，直至向客户交付最终产品，全过程不再使用化石燃料。这种"用氢代煤"的思路，正在成为钢铁、化工、水泥等重排放行业绕不开的选择。

值得注意的是，在这场氢能竞赛中，中国已经从早期的追随者转变为部分方向上的领跑者。除了直接电解海水制氢，从电解槽装机规模、催化剂研发到氢冶金示范项目，中国的产业化推进速度都走在了世界前列。

相比之下，美国在氢能上的战略布局显得有些迟缓，能源政策仍在很大程度上被传统油气利益所牵制，对新一代清洁燃料的重视程度不及新兴技术强国。

这种战略节奏的错位，可能会在未来十年的能源版图中被逐步放大。

即便氢气生产成本能够下降，各行业要充分利用氢能仍然面临许多挑战。氢的储存和运输相当棘手，而且由于氢极易燃烧，安全始终是无法回避的问题。

二十世纪初氢气飞艇的历史教训便是明证，但如果人类能够克服经济与工程上的重重难关，这种宇宙中含量最丰富的元素，就有可能为人类提供丰沛的能源。

业内一位工程师坦言，他希望看到一个脱碳的未来，但作为工程师，他也是一个务实主义者和现实主义者。向低碳未来的过渡不会一蹴而就，人类需要切实可行的过渡方案和技术，才能逐步为现有的各种应用场景实现脱碳。

回望这场围绕氢能的全球竞赛，中国团队用3200小时稳定运行的数据证明，海水制氢已经不再只是纸面构想。

从半个世纪前的科学设想，到2022年的原理突破，再到成本低于天然气的工程验证，这条路线正在走出实验室。

真正的商业化虽然要等到2028年以后，但方向已经清晰。当氢的彩虹逐渐向更绿的一端倾斜，能源版图的重新排列，或许就在不远的将来。