谢和平院士团队海水直接制氢新成果：打通微观机制到工程放大全链条

近期，我国四川大学与深圳大学的谢和平院士团队在《自然综述：清洁技术》期刊上发表了关于海水直接制氢的重要研究成果。这项研究标志着我国在该领域的一大突破，它首次将海洋环境中多因素耦合的实际作用纳入到海水制氢的研究体系中。团队系统性地梳理了从微观反应机制到宏观工程放大的整个认知链条，并创新性地构建了一个海水直接电解制氢规模化、产业化应用的系统评估框架。这一框架不仅为海洋绿氢产业的发展提供了坚实的理论基础，也为行业的发展方向提供了明确的指引和战略建议。

海水直接制氢是推动能源体系变革的战略突破口之一。据中国工程院院士谢和平介绍，自20世纪70年代国际学术界提出海水直接电解制氢构想以来，国际海水直接制氢研究多聚焦于催化剂改性、非对称电解和膜孔筛分，始终未能彻底解决海水复杂组分引发的析氯副反应、催化剂失活、系统腐蚀等行业共性难题。同时，绝大多数研究缺乏对真实海洋环境中海水成分波动、风浪扰动、盐雾腐蚀、可再生能源出力波动等多因素耦合作用的系统认知，导致实验室成果与工程化应用之间存在巨大鸿沟。

针对上述技术发展痛点，该研究系统梳理了海水直接电解过程的关键微观机制，明确了复杂离子环境下析氧/析氯竞争反应、钙镁离子沉积、界面传质变化等对海水直接电解制氢系统的稳定性与能量效率影响作用机制;并结合国际主流技术路线，系统分析了不同方案的工程放大适用性与局限性，首次建立了微观反应机制与宏观系统运行之间的关联认知准则，填补了领域内微观基础与工程应用脱节的研究空白。

这项研究具有里程碑意义，它首次将研究视野从实验室的理想化体系 成功扩展至真实的海洋工程应用场景。在此基础上，研究团队精心构建了一个全面多维度的系统评估框架，该框架不仅涵盖了材料性能、界面过程、装置结构，还包括了海洋环境因素以及可再生能源的适配性。这一创新性的框架为海水制氢技术的全链条优化、工程化设计以及规模化放大提供了清晰、可量化的指导标准，极大地推动了海水制氢技术的进步与发展。

专家指出，这一研究成果全面回顾了海水制氢过程中“微观作用机理—系统扩展—环境适应性”的发展历程及理论框架，从而为海水制氢技术从实验室研究走向大规模产业化应用提供了坚实的理论支撑。