东方电气进军海水直接制氢

 

 

“Nature正刊报道的海水无淡化原位直接电解制氢原创技术有望打破现有电解水制氢必须向系统供给纯水的固有思维，可形成“海上风电再生资源-海水直接电解制氢”一体化工业模式的全链条式零碳氢能发展路径！” 谢和平院士的一席话，正式拉开了“海水资源能源化的海洋绿氢”的战略发展新序幕。

 

深圳大学/四川大学谢和平院士、深圳大学副校长汪永成、东方电气股份有限公司党组成员、副总经理张彦军、东方电气（福建）创新研究院有限公司院长刘泰生见证四方签署了“海水无淡化原位直接电解制氢技术开发与产业化推广应用”合作协议，东方电气集团专项投入3000万元用于海水无淡化原位直接电解制氢颠覆性技术前期研发经费，获得四方共享Nature报道该成果的原创技术专利及相关资料的知识产权，同时组建四方合作联盟后续攻关该原创技术的中试和示范、迭代升级和推进产业化。

 

 

海洋是地球上最大的氢矿，向大海要水是未来氢能发展的重要方向！但复杂的海水成分（约92种化学元素）导致海水制氢面临诸多难题与挑战。先淡化后制氢是当前最成熟的海水制氢技术路径，目前已在全球多国开展规模化示范工程项目。但该类技术严重依赖大规模淡化设备，工艺流程复杂且占用大量土地资源，进一步推高了制氢成本与工程建设难度。

 

上世纪70年代初有科学家提出了海水可否直接电解制氢呢？这半个世纪以来，美国斯坦福大学、法国国家科学研究中心、澳大利亚阿德莱德大学、中国科学院等国内外知名研究团队通过催化剂工程、膜材料科学等手段进行了大量探索研究，旨在破解海水直接电解制氢面临的析氯副反应、钙镁沉淀、催化剂失活等难题。

 

然而，迄今为止，未有突破性的理论与原理彻底避免海水复杂组分对电解制氢的影响，可规模化的高效稳定海水直接电解制氢原理与技术仍是世界空白！

 

 

谢和平院士提出了从物理力学与电化学相结合的全新思路破解海水直接电解制氢面临的难题与挑战，从而创造性地开创了海水无淡化原位直接电解制氢新原理与技术。通过将分子扩散、界面相平衡等物理力学过程与电化学反应巧妙结合，建立了相变迁移驱动的海水直接电解制氢理论模型，揭示了微米级气隙通路下界面压力差对海水自发相变传质的影响机制，形成了电化学反应协同海水迁移的动态自调节稳定电解制氢方法，破解了有害腐蚀性这一困扰海水电解制氢领域的半世纪难题。

 

与此同时，研制了全球首套400L/h海水原位直接电解制氢技术与装备，在深圳湾海水中连续运行超3200小时，令人信服的从海水中实现了稳定和规模化制氢过程！

 

此外，进一步开发了酸性和碱性固态凝胶电解质，以表明相变迁移策略适配不同电解质材料并有望伴随PEM和AEM电解技术迭代发展。同时，该原理技术可探索推广到多元化水资源（如河水、废水、盐湖等）直接原位制氢，为资源富集浓缩与能源生产提供多效利用新思路。

 

校企强强联手，共谋打造中国原创海水直接电解制氢新兴战略产业

 

东方电气副总经理张彦军谈到，氢能是东方电气集团发展清洁能源装备的重要支撑之一。本次联合推动海水无淡化原位制氢技术符合当前国家战略所向和企业发展所学，东方电气集团将大力支持该项技术的创新发展，推动产学研用深度融合，持续完善东方电气集团氢能制储加用产业发展格局，推动实现高水平科技自立自强，为服务我国碳达峰碳中和战略目标实现贡献东方力量。

 

谢和平院士专门强调“东方电气是氢能领域的龙头央企，具有超前战略发展布局和很强的实力与地位，我们强强联手，分三步走战略携手共创全球海水制氢新时代！

 

第一步共同推进海上中试示范验证，树立海上可再生能源直接制氢领域标杆；

 

第二步全力攻关第二代海水无淡化原位直接电解制氢核心技术，迭代发展并优化升级核心技术及装备，始终保持海水直接制氢的技术领先优势，引领非纯水电解制氢新模式；

 

第三步与东方电气共同面向全球企业合作共赢推进产业化，引领海上风电等可再生能源与海水直接电解制氢一体化全新工业模式！欢迎更多的国内外企业一起来推动海水直接制氢技术的产业化应用，共迎海水直接电解制氢2.0时代。”

 

 

此次合作将充分发挥谢和平院士团队在“海水无淡化原位直接电解制氢”领域的超前自主原创基础科学研发优势，结合东方电气在清洁能源装备研发、制造领域的技术支撑和市场地位，强强联手，打造海上可再生能源多能互补的中国原创“海洋绿氢”新兴战略产业，共创氢能未来时代！