全球绿氢竞赛鸣枪，唐波院士亮出“海水变绿氢”的中国方案

9月17日，2026海洋合作发展论坛平行论坛“新质动能—海洋新兴产业的创新发展”在青岛西海岸新区举行。在“探海聚能・海洋新能源产业发展”专题环节，中国科学院院士唐波带来了一场信息量拉满的报告：海水，正在成为我国氢能产业破局的关键变量。

能源的饭碗，必须端在自己手里

“能源是一个国家安全的支柱和基石。”唐波开门见山。他打了个比方：如果没有新能源汽车，我们的经济全靠石油支撑，全球供应链一波动，后果不堪设想。

那未来的能源靠什么？唐波给出答案——氢能，特别是绿氢，是“终极能源”，也是实现碳达峰碳中和最好的支撑点。国际氢能委员会预测，到2050年全球氢能需求将达5.3亿吨，其中绿氢占比要超过70%。

氢气也分“色号”。唐波现场科普：从煤、天然气制取且不配套碳捕集的氢气叫灰氢；同样以煤或天然气为原料制氢，并配套碳捕集、利用与封存技术降低碳排放的，称为蓝氢；依靠风电、光伏等可再生能源电力电解水制得的，才是真正的绿氢。氢能要撑起“双碳”的未来，靠的正是这抹“绿”。

美国能源部已经立下“军令状”，2030年绿氢产能达到1000万吨，日本的目标是产能210万吨，欧盟140万吨。一场全球绿氢竞赛，早已鸣枪。

我国在这场全球绿氢竞赛中也早已落子布局。氢能与核聚变一道，被列入“十五五”规划六大未来产业；《能源法》将氢能纳入国家能源体系；2026年政府工作报告明确提出，培育氢能、绿色燃料等新增长点。

成本是“卡脖子”问题

绿氢未来可期，但现实中却有道坎。

唐波坦言，决定氢能商业化命运的最关键因素，还是成本。目前，可再生能源电解水制氢是国际国内公认的最佳工艺，但它受电价制约，跟煤制氢、天然气制氢相比，价格上“打不过”。

怎么降本？把目光投向大海：海上风能、波浪能、温差能、潮汐能……海洋本身就是一座能源富矿，用海洋绿电制氢，成本优势明显。

更重要的是，淡水匮乏，用淡水制氢太“浪费”。全球淡水资源占比不到3%，其中可直接利用的仅0.007%；我国绝大部分沿海省市存在不同程度的缺水。

“总不能把淡水输到海上去制氢。”唐波一句话点破：海水直接制氢，是绕不开、也必须拿下的一条路。

目前海水制氢主要有两条技术路线：直接海水制氢和间接海水制氢。前者一步转化，资本和运营支出较低、能耗低，还能与海上可再生能源直接集成；后者技术成熟度高、易于规模化，但投入和维护成本相对较高。两条路线各有利弊，目标却是一致的——开发低成本、高效率、安全可靠的海水制氢系统，这才是撬动氢能市场的关键。

海水制氢，难在哪？

海水是宝库，也是“麻烦制造者”。

成分复杂的海水直接电解，面临两大“拦路虎”：阴极一侧，镁离子、钙离子会沉淀析出，像“水垢”一样把催化剂的核心位点层层覆盖，析氢动力学缓慢；阳极一侧，氯离子疯狂腐蚀电极，该析出氧气的地方却析不出来。

围绕这两个世界级难题，唐波团队从2008年就开始布局，与美国能源部组织的国家实验室几乎同步起步。2015年，团队首次实现低能量红外光分解海水制氢。不过，经过持续深入研究，团队发现这条路线虽然工艺简单、投资低，但效率始终难以突破，距离产业化还有不小的距离。

2018年，团队回归法拉第100多年前开创的电解水路线，开始攻坚“硬科技”：

——针对钙镁沉淀，用3D打印构造三维电极，利用产气排斥作用的力场和流场把沉淀“推走”，产氢成本降到每公斤1.8美元，低于美国能源部2美元的标准；还开发了自清洁催化剂，实现氢气与氢氧化镁联产，为降本开辟新路径。

——针对开关机波动导致的酸度腐蚀，引入金属磷化物，利用磷酸盐这一天然缓冲体系护住催化剂活性位点。

——针对阳极氯腐蚀，提出“引入阴离子”策略，用碳酸根、杂多酸等把氯离子“排走”，实现了工业级电流密度下5000多小时长效稳定析氧。

一套装置三份收获

基础研究的突破，最终落到了工程示范上。唐波团队与中广核等合作，提出了一个脑洞大开的思路——热耦合海水制氢。

逻辑很巧妙：核电站为啥都建在海边？因为要用海水冷却温排水。核裂变三分之一变电、三分之二变废热，这些废热靠海水带走，却让近海海水升温，影响海洋生态。何不“变废为宝”，用温排水来制氢？

首台套110千瓦热耦合海水直接制氢装置于去年12月在日照实现规模化放大，产氢纯度达到99.999%，制氢综合电耗比淡水制氢技术降低10%；同时副产高纯淡水，盐度低于10ppm，比反渗透淡水的盐度还低60%；剩下的还是高值浓海水原料，可提取重水、钾、锂、铀等高值战略元素。

一套装置，氢气、淡水、浓海水“一鱼三吃”。唐波还现场“剧透”：国庆节后，从浓海水中提取第二种战略元素的项目将验收。

从2008年开始“探路”，到如今百千瓦级装备稳定运转，唐波团队的18年，正是中国海水制氢从跟跑到并跑、再到部分领跑的缩影，当低成本绿氢从浩瀚大海中源源不断产出，“向海问能”的故事，才刚刚开始。

（大众新闻记者 赵雅南）