全球首个实现海水一边制氢、一边原位提取海洋战略元素的成套装置落地!咱们中国团队拿下这项全球唯一工程化突破,一口气跑满1000小时稳定连续运行,直接攻克困扰全世界几十年的海水制氢两大致命难题,在海洋氢能赛道拿到先发优势!
很多人都听过绿氢,但是大家不知道,过去想要电解制氢,大多都要用淡水。地球上7成面积都是大海,海水取之不尽,可这么多年全球科研团队想直接拿海水来制氢,一直卡在两道关卡上。第一个就是结垢,就跟家里烧水壶用久了底部结水垢一模一样,海水里面的钙镁离子通电之后很容易在电极表面结成硬壳,时间一长电极直接失效;第二个就是腐蚀,海水里面氯离子腐蚀性很强,泡久了设备就被腐蚀损坏,控制不好还会析出有毒氯气,这就是全球公认的海水直接电解制氢最难跨过的坎。
就在2026年9月28日,由崂山实验室联合日照市政府、中广核、山东师范大学组成的联合科研团队,在山东日照的中试基地推出这套国际首台套热耦合海水直接电解制氢联产战略元素系统装置,顺利完成超1000小时长时间稳定性测试,这也是全世界第一套把制氢、产淡水、富集战略元素三合一跑通的工程装备。
很多朋友好奇,这套装置到底妙在哪?核心就是两大创新手段,第一招叫梯级余热利用。它可以把临港工厂原本白白浪费掉的低品位余热回收进系统里面循环使用,打个比方,就好比做饭的时候,做完主食之后,灶台剩下的余温继续用来炖汤,不需要额外再烧火,靠余热帮忙压低整体的制氢能耗,大家一定要分清,余热不能代替电解需要的电力,核心作用就是帮整套系统省电降成本。
第二招就是核心独创的连续流在线动态反应联产技术,也是这套装置最核心的创新亮点。传统海洋战略元素提取,海水中目标战略元素含量极低,完全是“大海捞针”,需要单独搭建复杂设备、耗费大量能耗富集提纯,成本极高、很难实现工业化落地。而这套装置实现了颠覆性突破,在制氢电解的同时,通过“连续流在线动态反应”原位提取海水中的战略元素,全程同步作业、无需额外工序和设备,直接将海水里微量的稀有战略资源,快速富集到具备工业化开采价值的高浓度,真正做到一能多用、一水多产。
并且量产提纯效果达到顶尖水准,联产的战略元素产品纯度稳定达到99.8%,实现了高纯度、规模化、低成本的同步产出。依托这套核心技术,装置一套设备同时拿到三样产物:高纯氢气、淡水、战略元素,这里说明一下,目前公开资料只公布氢气与战略元素相关指标,淡水产出已经得到工艺确认,暂无单独的产量数据披露。
咱们对比一下全球的研究现状,海外很多国家很早就启动海水制氢相关研究,但绝大多数还停留在实验室小试阶段,大多只专注单纯制取氢气,很少兼顾战略资源同步提取,千小时级长时间连续稳定运行的工程验证一直没能落地;虽然国际上也有团队尝试海水制氢联产淡水的路线,但像这套装备一样,制氢、淡水、战略元素三者同步联产的成套工程装备,目前全球仅此一例。
实测的数据非常亮眼,这套装置每小时能够产出30标准立方米高纯氢气,氢气纯度≥99.999%,全年可以处理海水大约800吨,年产高纯氢气26万标准立方米,产出的绿氢每年可以减少大约460吨二氧化碳排放,联产出来战略元素纯度可达99.8%。五位院士组成的验收专家组给出评价,这项成果标志我国成功攻克海水制氢和海洋战略元素协同联产的全球性技术难题,拿到这个赛道的先发优势。
这项技术落地之后,应用场景非常广。在临港工业区,可以和钢厂、核电这类有大量余热产出的企业搭配,把原本浪费的余热回收,一边生产工业需要的高纯氢,一边拿到高纯度珍贵战略资源;在海洋开发场景,未来海上平台就可以直接抽取周边海水就地制氢,不用远距离运输氢气,还能同步高效获取海洋里面珍贵战略元素;在能源转型层面,这套路线也能和风电、光伏搭配,把间歇的绿电转化成可以长期储存的绿氢,帮我们解决新能源不好储存的痛点。
简单一句话总结,别的国家还在实验室攻关单一制氢难题、卡在资源提取成本和纯度瓶颈时,我们已经实现制氢、净水、战略元素联产一体化,跑通千小时稳定工程化落地测试,率先实现工程化验证,率先攻克世界性双重技术难题,在海洋氢能与海洋战略资源开发这条全新黄金赛道抢占先发优势。
图:热耦合海水直接电解制氢联产战略元素装置海水筛分单元现场实拍|图片来源:海报新闻公开新闻素材,仅用于科技科普。
