2025年12月6日，中国能源科技领域迎来了一项静水流深的重大突破。由中国科学院院士领衔的专家组正式确认，我国首台（套）110千瓦级热耦合海水直接电解制氢装置已实现超过500小时的连续稳定运行。

在“绿氢”被视为未来能源终极解决方案的当下，淡水资源的消耗一直是制约其大规模发展的隐形天花板。传统的电解水制氢技术对水质要求极高，通常需要高纯度的去离子水。而这项通过评审的“热耦合”技术，成功跨越了从实验室原理验证到工程化示范的“死亡之谷”，在不依赖复杂海水淡化预处理的前提下，直接向大海索取能源。这不仅是一个技术参数的刷新，更标志着中国在构建“海上能源岛”的战略博弈中，掌握了关键的制氢底层技术。

01 破解“腐蚀与结垢”：攻克海水制氢的阿喀琉斯之踵

海水直接制氢被誉为氢能领域的“皇冠明珠”，但长期以来，它也是一块难以啃下的“硬骨头”。其核心难点在于海水成分的极度复杂性。

海水中富含的钙、镁离子在电解过程中极易在阴极产生沉淀，形成厚厚的垢层，导致电极迅速失活；而高浓度的氯离子则是阳极的噩梦，它不仅会引发严重的设备腐蚀，还会在电解过程中发生析氯副反应，生成有毒气体并降低产氢效率。这被称为海水制氢的“致命伤”。过去，为了规避这一问题，行业普遍采取“先淡化、后制氢”的迂回路线，但这无疑推高了设备成本与占地面积。此次通过评审的装置，其核心突破在于通过材料与工艺的创新，在微观层面解决了离子干扰问题，使得装置能够在充满“杂质”的天然海水中长期稳定工作，且未出现明显的电极腐蚀或流道堵塞，从根本上重塑了电解槽的耐受逻辑。

02 热耦合机制：用“废热”换“绿氢”的能效革命

如果说抗腐蚀是生存的基础，那么“热耦合”技术则是该装置实现经济性跨越的关键武器。

传统电解技术往往面临高昂的能耗成本，而该装置创新性地引入了“热耦合”理念。通过高效利用工业低品位废热，装置能够在特定的热力学环境下运行。这种设计不仅优化了电解过程中的反应动力学，降低了电解所需的过电位，更重要的是，它变废为宝，大幅削减了系统的综合能耗。在无需昂贵的反渗透海水淡化前置工序的情况下，该系统通过热质平衡调控，实现了海水中水分子的原位补给与高效分解。这意味着，未来的制氢工厂可以与热电厂、化工厂甚至海上风电的升压站进行热能梯级利用，将原本散失的热能转化为降低制氢成本的筹码。

03 迈向深蓝：从实验室到工程化的关键一跃

在化工领域，技术的可行性往往倒在“放大效应”面前。许多在实验室里表现优异的催化剂，一旦放大到工业尺寸便会失效。

此次110千瓦级装置的成功投运，之所以被定性为“关键突破”，在于它验证了该技术在工业级尺度下的稳定性。500小时的连续运行数据，证明了该系统能够应对真实工况下的波动与挑战。这为未来兆瓦级甚至吉瓦级的大型海水制氢平台奠定了数据基础。一旦该技术实现规模化推广，将彻底打通“海上风电—海水制氢”的产业链条。届时，广袤的海洋将不再仅仅是风能的提供者，更将成为巨大的淡水与氢能工厂，为中国能源安全提供一种不依赖陆地淡水资源的全新增量方案。

我国首台热耦合海水制氢装置的稳定运行，是对全球氢能技术路径的一次有力修正。它证明了直接利用海水制氢并非遥不可及的科学幻想，而是一条具备工程可行性的现实路径。随着技术的进一步迭代与成本的持续优化，这一突破将加速推动氢能产业从“以水换能”向“向海取能”的战略转型，为全球能源结构的绿色重构提供了一份极具价值的中国方案。