现在能源这块儿事儿,大家都知道石油是老大,但总有那么一天,它得让位给更干净更便宜的东西。中国最近在氢能上搞出的动静可不小,尤其是海水直接制氢这技术,简直让人眼前一亮。
要是说这能把石油价格拉到白菜价,也不是胡说八道,毕竟氢能要是大规模上马,石油需求一降,价格自然就下来了。更关键的是,这技术让中国在能源独立上又迈一大步,国力跟着水涨船高。
中国在氢能研究上起步不算晚,但这几年加速特别明显,尤其是谢和平院士领头的团队,跟东方电气集团联手,专注海水直接电解制氢。这技术不是简单复制国外的,而是从原理上创新,用相变迁移的方法,避免了传统需要淡化海水的麻烦。
简单说,海水里有90多种元素和微生物,直接电解容易出问题,他们用蒸汽压差的物理力学方式隔开这些干扰,实现高效制氢。2022年底,团队在Nature杂志发了论文,提出这个全新路径,很快就转到实际应用。
2023年5月,他们在福建兴化湾海上风电场搞了全球首个海上风电海水无淡化原位直接电解制氢示范。用了3台0.4标准立方米的装置,在3到8级海风和0.3到0.9米海浪下稳定运行10天,氢气产量达标,没出啥大毛病。
这一步证明了技术在复杂海洋环境下的可靠性。紧接着,2024年6月,团队又实现海上风电直接驱动海水制氢一体化,在大海中用风电供电,海水直接进电解槽,产出氢气纯度高达99.999%。7月,他们启动10Nm3/h样机,连续跑了240小时,产量达到额定值。
进入2025年,进展更快。2月底,中国石油长庆油田分公司去广东南沙的陆地试验基地调研,基地是东方电气和团队共建的,专注海水无淡化制氢的研发和迭代。
5月底,团队提出“海洋氢矿”概念,把海洋当成巨大氢源。6月初,又有新突破,用凝胶电解质赋能相变迁移,完善了在海洋环境下的理论框架,从电解质材料层面解决氯离子副反应和电极腐蚀问题。这成果以四川大学和深圳大学为共同单位发在期刊上。
8月26日,广东省重点研发计划启动全球首个110Nm3/h分体模块式海水无淡化直接电解制氢技术及系统装备项目,会上各方讨论了如何从实验室到产业化。
最近,国家电投也加入,联手谢和平团队建海洋绿氢新高地,加速破解成本高、能效低这些瓶颈。国家电投带来资金和技术支持,项目坚持原创,目标是推动新能源自主创新。合作模式挺接地气,一方是科研团队,一方是企业巨头,互相补短,效率高多了。
中国政府也给力,《氢能产业发展中长期规划(2021-2035年)》明确支持绿氢产业,很多项目已经在落地。相比国外,中国在海水制氢上走在前头,因为我们有广阔海岸线和海上风电资源,结合起来成本低,潜力大。
石油价格这东西,一直受各种因素左右,大家都知道地缘政治一乱,价格就窜天。储量虽然在增加,但开采后期难度大,成本高,加上金融投机,价格波动大。
中国石油对外依赖度高,超70%,这让油价涨跌我们常常被动挨打。但海水制氢要是成熟,就能慢慢替换部分石油需求,尤其是交通和工业领域。
氢能作为二次能源,用在燃料电池车上,只排水,没碳排放,环保又实惠。未来氢燃料车普及,加油站变加氢站,石油需求一降,价格自然往下走,说不定真到白菜价。
这技术直接用海上风电供电,海水就地取材,不用淡化,省了大量能源和成本。传统制氢靠纯水,淡化海水得耗电,海水直接电解跳过这步,能效提高。
团队数据显示,能耗等同淡水制氢,甚至更低。海上风电本来弃风率高,现在直接转制氢,消纳了多余电力,还避开海底电缆传输损耗。
福建兴化湾项目就证明了这点,风电直供电解槽,氢气产出稳定。如果大规模推广,沿海地区建制氢平台,氢气通过船运或管道上岸,成本比进口石油低多了。
当然,石油不会一下就崩盘。影响因素多,储采比、金融投机、地缘事件还在那儿。但长期看,氢能崛起会压石油需求。国际上,日本韩国也在搞氢,但中国有资源优势,海洋占地球70%,我们海岸线长,风电装机全球第一。
团队的突破,让中国在绿氢赛道领先,减少对中东石油依赖,提升能源安全。石油公司也得转型,长庆油田调研基地,就是在看怎么结合自家业务。说白了,这技术不光环保,还能稳经济,石油便宜了,老百姓开车成本降,工业生产也受益。
海水制氢听起来牛,但从原理到商用还有路要走。团队从2022年Nature论文开始,16天后就跟东方电气签协议,投入3000万研发经费,建漂浮式平台“东福一号”。
2023年海试成功后,继续迭代,2024年建南沙陆地基地,做规模化试验。基地占地大,设备齐全,兆瓦级装置试运行,收集数据优化。
挑战不少,海水复杂,氯离子易腐蚀电极,团队用解耦策略分离氯,电极耐久性提高。海洋环境变幻,风浪大,设备得抗腐蚀抗震,他们模拟测试,逐步验证。
产业化瓶颈主要是成本和规模。当前实验室阶段,商用需进一步降本。国家电投加入后,项目加速,目标破解高成本低能效。
东方电气负责转化,团队提供原理,合作分工清。福建项目用国产设备,关键部件自主,避免卡脖子。2025年110Nm3/h项目启动,分体模块设计,便于组装扩展。
未来,结合海上光伏或波浪能,多能互补,制氢更稳。绿氢产业链会延伸,氢存储、运输、应用全覆盖,创造就业和经济价值。
中国西北光伏多但缺水,东部水多电贵,海水制氢平衡资源。国际竞争激烈,美国欧盟也在投氢,但中国原创路径有优势。总的看,这技术让中国在能源转型中占先机,国力提升不是空话。
更新时间:2025-09-06
本站资料均由网友自行发布提供,仅用于学习交流。如有版权问题,请与我联系,QQ:4156828
© CopyRight 2020-=date("Y",time());?> All Rights Reserved. Powered By 71396.com 闽ICP备11008920号
闽公网安备35020302034903号