海水制氢，听着性感，实则是全球能源界的“百年天坑”。西方搞了半个世纪，要么被盐堵死，要么被氯腐蚀，最终只能无奈退回“先淡化、再制氢”的高成本老路。但2025年12月，深圳的一纸采购单，直接宣告了这条西方老路的终结。

谢和平院士团队的“100标方”级设备正式落地。这不是实验室的瓶瓶罐罐，这是工业级的钢铁怪兽。中国人这次没用蛮力，而是用一层“膜”，把大海变成了纯净水厂，一举将能耗打到了4.5kWh/Nm³的极致水平。

被“盐”锁死的能源死局

地球表面71%是水，看着全是取之不尽的“氢矿”，实则全是吞噬设备的陷阱。海水里溶解了92种化学元素，对于精密的电解槽来说，这就是一锅不折不扣的“剧毒汤”。

过去五十年，全球顶尖科学家都在和两个看不见的鬼东西搏命：一个是氯，一个是镁。

通电的一瞬间，海水中高浓度的氯离子会迅速氧化成氯气。这东西毒性极大，对电极材料的腐蚀性堪比强酸，能把昂贵的贵金属电极啃得骨头都不剩。

而镁离子更狡猾，它们会在电极表面形成氢氧化镁沉淀，像厚厚的水垢一样糊死电极微孔。

公开数据显示，普通的电解设备直接丢进海水里，寿命是以小时计算的。往往还没跑出几个气泡，电极就已经报废了。

面对这个死局，西方能源巨头给出的解决方案非常“直男”：既然海水有毒，那就把它变成淡水。他们主张把海水抽上来，建一座巨大的淡化工厂，经过反渗透处理变成纯水，再送进电解槽。

这个逻辑在工程上没毛病，但在商业上全是漏洞。建淡化厂要钱，复杂的管道输送要钱，高压泵的电费更是钱。

只要还得“先淡化”，海水制氢的成本就永远高于煤制氢，甚至高于石油裂解。它就永远只是一个在环保PPT里骗经费的概念，落不了地。

这也是为什么在《Nature》等顶级期刊的综述里，全球学者还在为“抗腐蚀涂层”争得面红耳赤。他们试图给电极穿上一层厚厚的铠甲，去硬抗海水的生化攻击。

上世纪70年代，欧洲和日本的实验室里，无数次尝试过“直攻”路线。他们往电极里掺杂铱、钌等贵金属，试图用金钱换寿命。结果呢？造价飞上天，制出来的氢气比金子还贵，依然解决不了长期稳定性问题。

中石化的技术专家曾隐晦地指出：“杂质离子对关键材料提出了更高要求。”翻译成大白话就是：沿着西方现有的材料学路子走，根本扛不住海水的侵蚀。

这不仅是技术问题，更是路线之争。如果依然死磕“材料改良”，无非是把电解槽从“三天一坏”变成“五天一坏”，治标不治本。

中国团队看穿了这一点。谢和平院士提出的方案，不再是修修补补，而是直接颠覆了物理结构。他没有去发明什么“超级耐腐蚀合金”，而是决定把战场直接搬到“气相”领域。

这不仅仅是降维打击，更是换道超车。当西方还在研究怎么给电极“修补丁”时，中国已经准备把整个反应体系“重做”了。

给大海装上“Gore-Tex”

2025年6月，四川大学和深圳大学联合在国际顶级能源期刊上扔了一颗深水炸弹。核心技术就四个字：

简单说，就是给电解槽装了一层特殊的“皮肤”。这层皮肤（凝胶膜）不仅疏水，还能自发吸水。它的工作原理像极了我们在户外穿的Gore-Tex冲锋衣：只透水蒸气，不透液态水。

海水里的水分子，在浓度差的驱动下，变成气态的“水蒸气”飘过这层膜，进入电解层；而那些致命的氯离子、镁离子，因为是固态或液态杂质，统统被物理法则挡在门外。

电子显微镜下的扫描图显示，这层凝胶内部有着精密的微孔结构。它实现了一个惊人的效果：海水原位提纯。

进入电解槽参与反应的，虽然源头是脏海水，但真正接触电极的，却是纯度极高的淡水。这意味着，困扰全球半个世纪的腐蚀和结垢问题，被一层膜物理隔绝了。

更绝的是，这个“相变迁移”的过程不需要额外的电力去烧开水。它是利用“蒸汽压差”自然发生的，就像湿衣服自然晾干一样，不费电。

这意味着什么？意味着能耗的暴跌。最新的实测数据显示：4.5kWh/Nm³。

这个数字懂行的人看了会头皮发麻。因为目前工业级碱性淡水电解的主流能耗，也是这个水平。也就是说，中国把“海水制氢”的成本，直接拉平到了“纯水制氢”的起跑线上。

西方同行还在在那算淡化成本、算维护成本，我们已经通过物理原理，把这部分成本直接抹零了。

这套技术还有一个恐怖的特性：自调节闭环。

在传统的电解槽里，水少了得加水，多了得排水，液位控制系统复杂得像开飞机。但在谢和平的系统里，电解消耗的水越快，凝胶吸水的速度就越快。

它像一个有生命的生物体，根据负载自动调节“喝水”的速度。这种动态平衡机制，直接砍掉了复杂的液体循环系统和泵阀，故障率呈指数级下降。

对比一下西方目前主流的质子交换膜（PEM）方案。PEM虽然效率高，但像个娇贵的公主，对水质要求极高，稍微有点杂质就中毒罢工。

为了伺候PEM，你得在海上建一套巨大的前处理工厂。而谢和平的凝胶系统，把这些工厂浓缩成了一层膜。这不仅仅是省钱，这是工程美学。

而且，这层膜还具备惊人的“抗浪”属性。最新的研究表明，凝胶电解质是柔性的，能适应拉伸、弯曲。

想想看，深远海风浪大，海上平台晃得像海盗船。传统的液态电解液早就晃洒了，气泡也乱跑，极易发生短路。但凝胶是固态的，它死死锁住水分，任你风急浪高，我自岿然不动。

这就是为深远海风电量身定做的“定海神针”。它解决的不只是氢气问题，更是海上能源装备的生存问题。

百方落地，海上“氢”骑兵

如果说2022年的理论验证是惊雷，那2025年12月的采购单就是暴雨。

深圳大学公开招标，预算500万，定向采购100Nm³/h的碱性电解水制氢电解槽。

别小看这个“100标方”。在氢能领域，这是从“实验室玩具”到“工业装备”的绝对分水岭。这标志着这项技术已经走出了试管，准备在真实的大海里搏杀。

为什么要急着上规模？因为背后的棋局太大了。

中国沿海有数不清的海上风电场。特别是福建、广东，风大得吓人。但风电有个死穴：不稳定。风来了电送不出去，电网扛不住，只能弃风。

每年白白扔掉的风电，损失以亿计算。现在，有了这套海水制氢设备，逻辑全变了。

风电不需要并网，直接驱动电解槽，把海水变成氢气。氢气可以液化，可以合成氨，变成绿色的“液体石油”运回陆地。这比铺设几百公里的高压海底电缆要划算得多。

深圳给出了最高1500万的扶持，福建剑指10万吨级基地。这不是地方政府的自嗨，这是国家能源战略的抢跑。

当欧洲还在讨论“2030年愿景”，还在为天然气价格发愁时，中国的工程船已经带着设备下海了。这种执行力的差距，才是最让对手绝望的。

更长远的看，这不仅仅是能源账，更是地缘账。

这套设备具备极强的模块化潜力，可以像积木一样组合。想象一下，在南海的岛礁，远离大陆，淡水贵如油，能源靠运油。

有了这套系统，只要有风、有光、有海水，就有源源不断的能源。而且，凝胶捕水技术还能顺带回收高纯度的淡水。

每一个孤岛，都能变成自给自足的能源站和水站。这对于经略海洋、驻守边疆意味着什么？不用多说，懂的都懂。

这也解释了为什么东方电气这样的国之重器会迅速跟进，组建“校企联盟”。从福清海试的1.2标方，到南沙的10标方，再到如今深圳的100标方，每一步都踩在产业化的节点上。

从赔本赚吆喝，到把能耗打到4.5度电；从被氯离子腐蚀的废铁，到自调节呼吸的凝胶生物。中国科学家用三年时间，走完了西方三十年的路。

这世界上最爽的事，莫过于你在前面修墙（技术封锁），试图卡住我的脖子，结果我直接换了个维度，从天上飞了过去。

谢和平团队的这一步，让海水制氢不再是“未来的能源”，而是“今天的生意”。而那些曾经摇头的西方能源巨头，现在恐怕得准备好支票簿，来求购这张来自东方的“膜”了。

这，就是中国科技的硬核反击。

参考资料：

我院谢和平院士团队海水制氢再突破！：凝胶电解质赋能相变迁移海水直接制氢.四川大学新能源与低碳技术研究院.2025-6-4

破局半世纪！谢和平院士“海水直接制氢”上规模了.碳索氢能网.2025-12-22

IF86.2！这篇Nature系列综述，全面解读！海水直接电解制氢.纳米人.2025-7-29

从“地球最大氢矿”——海洋中取氢.中国石化新闻网.2025-5-26

中国海水直接制氢商业化前景与展望.精细化工.2024-02-05