世界领先！石油可能要变“白菜价”？中国新技术让国力再次飙升！

石油真能变成“白菜价”吗？

氢能被当成不排放二氧化碳的终极环保能源，可最难的一关，是氢到底从哪儿来。

要是海水不用淡化，直接就能制氢，这事靠谱吗？

中国的海水制氢，到底走到了哪一步？

困扰学界快五十年的难题，是怎么一点点啃下来的？

这条路上，又藏着哪些硬骨头？

2025年12月6日，日照一处临港工业园里，一台110千瓦的设备接入海水管线，连续运转超过500小时。

它不喝一滴淡水，吐出来的却是高纯氢气。

之后九个月里，青岛、海口、香港接连交卷。

要说这事的源头，得把时间拨回2022年。

这一年被视为中国氢能发展的“爆发元年”，中国氢能专利数量已经逼近日本，位居世界第二。

中国科研团队还在海水直接制氢领域取得领先突破，攻克了困扰学界近半个世纪的科学难题，预计五年内有望实现产业化。

最新成果来自四川大学和深圳大学谢和平院士团队。

这意味着，困扰学界近50年的海水直接制氢难题，有了全新的解决思路。

这说明科技成果正在加速走向产业化，有望在新能源应用领域带来重大突破。

再说需求。

中国计划在2060年实现碳中和，到那时，全国氢气年需求量将达1.3亿吨。

按现有电解水制氢技术算，每年要消耗约11.7亿吨电解用纯水。

淡水资源本来就紧缺，先把海水淡化再制氢，成本很高，会严重制约“绿氢”技术的发展。

所以，绕开纯水，直接从地球上最大的“氢矿”海洋中制氢，成了氢能未来发展的重要方向。

可海水成分复杂，成了最大的“拦路虎”。

早在20世纪70年代初，就有科学家提出海水直接电解制氢的构想，近半个世纪以来，国内外团队一直在研究。

可规模化的高效稳定海水直接电解制氢原理与技术，仍是研究领域的空白。

内地红星新闻近日采访了谢和平院士海水制氢团队核心成员、四川大学新能源与低碳技术研究院研究员刘涛。

据他介绍，催化剂改性也是团队最初着手的方案，但团队对催化剂材料了解有限，研究进展十分缓慢。

这个阶段，谢和平院士鼓励大家跳出传统思维模式。

团队因此首次开创了将物理力学与电化学相结合的全新思想，提出了“相变迁移”驱动的海水直接电解制氢原理与技术。

2021年，研究团队验证了这一新思路可行。

可往下研究，又碰上棘手的问题：如何实现体系的高效性和稳定性？

为了克服这个难题，团队成员不分昼夜，几乎无休地查找原因。

那么，海水直接制氢为啥这么复杂？

刘涛介绍，海水包含约92种化学元素，成分复杂，暗藏着许多危险的“变化”。

任何微小的变化，都可能对电解制氢系统造成严重损害。

技术突破，真是如履薄冰。

刘涛说，谢院士清楚这是一块“硬骨头”，却始终鼓励团队啃下去，因为大家深知这项技术将具有划时代的意义。

他还介绍，这套技术装备在使用过程中，主要通过分解水产生氢气和氧气，实现零污染制氢。

和先淡化海水再制氢的传统电解水模式比，它省去了淡化环节，也避免了淡化后产生高浓度、高温盐水所带来的污染排放问题。

更有潜力的是，这项技术里的相变迁移机制，实质上是从海水这类非纯水中捕获纯净水的过程。

所以它不光能用在海水上，河水、湖水、工业废水等其他非常规水资源也能用，实现非纯水的纯净化与能源化双重利用。

谢和平团队终于在2021年6月取得突破性进展，研究成果于2022年11月在《Nature》期刊上发表。

前期，东方电气集团专项投入3000万元作为研发经费。

团队集结了化学工艺、材料工程、机械制造等多个交叉学科的科研人才，目前共有18人。

现阶段，团队研制出全球首套400L/h海水原位直接电解制氢技术与装备。

这套装备已经在深圳湾海水中连续运行超过3200小时，没有出现污染和催化剂腐蚀，在真实海水中实现了原位、稳定、规模化的制氢过程。

科研上取得重大突破后，团队正与东方电气全面合作，计划用“三步走战略”推动产业化落地。

第一步，各方共同推进海上中试示范验证，树立可再生能源海上直接电解制氢领域的标杆。

刘涛预计，未来3到5年内，该技术有望实现与现有工业电解系统的高效匹配，海水无淡化原位直接电解制氢技术也有望实现产业化落地。

不过，随着技术深入挖掘和应用拓展，后面还会遇到不少工程化难题。

比如大体量条件下，怎么控制和优化海水迁移过程？

新技术又怎么和现有成熟的工业电解系统匹配耦合？

未来的挑战仍在继续，还需要不断研究和突破。

有意思的是，即将过去的2022年，既是中国电池产业和电动车的“爆发元年”，也是中国氢能的“爆发元年”。

氢能被视为不排放二氧化碳的终极环保能源。

国际氢能委员会预测，到2050年，全球氢能相关市场规模将达到2.5万亿美元。

据日本丰田介绍，其氢能车型Mirai加一次氢可以跑600至700公里，续航优于电动车，适合物流、货车、公交等固定路线的长途运输。

加氢模式类似燃油车，以一个地区设一座加氢站为主，而不是处处装充电桩。

加一次氢气只要3至5分钟，而电动车充到60%至80%，至少要20至30分钟。

氢能车补能快，能消除电动车的里程焦虑，也省去长时间充电的等待。

所以氢能车也是新能源车的另一条发展路径。

但业内人士强调，氢能虽然是未来能源发展的主要趋势之一，却仍有缺点。

首先，汽车加氢站尚未普及，不过中石化未来将大量把油站改建为加氢站。

目前的技术仍无法高效率地保存氢气。

此外，和汽油、柴油比，储存氢气需要更大的空间，氢气罐还得足够坚固，能承受约700bar的压力。

氢气还要在零下253度以下以液态形式储存。

最后，分离氢来产生能量的过程，会消耗大量能源。

这些技术难题都相当难克服。

不过，中国目前已是全球最大的制氢国，年产量3300万吨，其中工业氢气1200万吨。

制备、储运、加氢和燃料电池等主要技术都已掌握，产业链企业整体达到300家，集中在长三角、广东、京津冀等区域。

在政府大力推动下，中国氢能专利申请件数短短10年暴增10倍，排名从全球第5升到超过美国、韩国、德国，目前已逼近排名第一的日本。

日本的专利分数为884万，居第二的中国为725万。

外界普遍认为，2022年是中国氢能的爆发元年。

随着中国大力推动氢能发展，未来在研发速度以及商用车市场销量方面，都将进入高速增长期，值得期待。

当年的这份期待，如今已经交出了答卷。

海水制氢难，主要卡在两个死结上：海水里的氯离子会咬穿电极，钙镁离子又像水垢一样糊住电极。

国内团队给电解槽加了防护结构，还盯上钢厂用不完的余热，预热省了电，顺手还联产出淡水。

后面的节点一个接一个。

日照那台装置每小时出22标方高纯氢，纯度五个九。

青岛炼化的项目累计运行突破1000小时，海南的样机跑了5000多小时，香港团队还拿出了抗腐蚀追平钛、成本只有钛四十分之一的不锈钢。

这些数字别硬比。

海南的是实验室样机，日照、青岛更贴近工业现场。

真正值得说的，是这套打法：先揭榜挂帅出题，再由龙头企业做工程转化，地方政府配套中试基地。

光会产氢，还不够赚钱。

先淡化再电解，按0.3元一度电算，每公斤氢总成本超过20元，煤制的灰氢才9到12元。

所以示范项目换了思路：日照卖淡水，青岛自产自用，海口一边出氢，一边出氢氧化镁，每公斤氢还能搭出约15公斤镁。

电价是关键。

低于0.23元一度，能追平煤制氢加碳捕集，低于0.11元，直接反超。

按海上风电0.23元的电价算，每公斤成本已降到11.2元左右，几乎追上灰氢。

再看石油这头。

国际能源署预计，全球石油需求2030年见顶，约1.055亿桶/日，之后回落。

沙特阿美二季度净赚327亿美元，可分析机构已经在担心，油田会不会变成搁浅资产。

中国手里的牌也不少。

涉氢专利累计超10万件，全球第一，电解槽出口占国际市场近半。

美国本土产能不到中国的十五分之一，膜和催化剂还得进口。

光伏、锂电池走过的路，氢能正在照着走。

说到底，海水制氢不是让石油一夜变白菜价，而是给能源安全多添了一张硬牌。

方向一旦定了，慢也是快。

当沿海工厂都喝上海水制的氢，石油这碗饭，还端得稳吗？