一则招标公告让海水制氢的话题引起行业关注。
近期，大连市洁净能源集团发布了海水制氢一体化项目碱性电解水制氢设备采购招标公告。公告内容显示，该项目建设滩涂光伏发电100MW，配套20MWh全钒液流储能，占用滩涂面积2000亩；制氢60MW，建设1000Nm3碱性电解槽12台。
海水制氢招标的公示是否意味着这项技术已经开始从从实验室迈向商用示范？现阶段海水制氢还存在哪些技术瓶颈？目前国内有哪些公司在深度参与海水制氢项目？海水制氢与光伏、风能等可再生资源相结合又有哪些潜力？本文将带着这些疑问对海水制氢技术的发展现状以及未来前景进行梳理。
海水制氢的技术特点与现状
业界关注海水制氢，主要是基于海水资源丰富容易获取的优势。资料显示，海水占地球水资源的97 %以上，蕴含的氢能热值是地球化石燃料总量的9000倍，且海域风力、太阳能等资源丰沛，在实现规模化可再生能源电解水制氢方面具有得天独厚的优势。
与陆地水资源占比仅有2.53%相比，海洋才是地球上最大的氢矿，因此向大海要水是未来氢能发展的重要方向。
从技术路线来看，海水制氢可分为海水直接制氢和海水间接制氢两种不同的路径。从目前国内外海水制氢示范项目来看，业内大多是采用将海水淡化电解制氢的间接制氢路线，海水直接制氢还处于实验室阶段。
不过近年来，国家从战略高度上相当重视海水制氢技术的发展，尤其是海水直接电解制氢技术的突破。
今年3月中旬， 中国工程院院士谢和平团队从物理力学与电化学相结合的全新思路出发，创造性地开创的“全新原理实现海水直接电解制氢”研究成果入选科技部“2022年度中国科学十大进展”。截至目前，谢和平院士团队研制了全球首套400L/h海水原位直接电解制氢技术与装备，并在深圳湾海水中连续运行超3200小时，从海水中实现了稳定和规模化制氢过程。
当然，直接海水制氢还面临诸多的技术难题，例如海水电解制氢除高能耗外，更面临海水复杂化学环境带来的额外巨大挑战，如催化剂污染失活、阳极氯氧化副反应与腐蚀等，要想将其推向规模化商用，还有较远一段路要走。
海水制氢的产业化探索与机遇
近年来，海水制氢进展开始明显加快，特别是从去年开始，越来越多的海水制氢项目开始走向示范应用阶段。
2022年11月上旬，明阳集团东方CZ9海上风电场示范项目动工，这是海南首个海洋能源立体开发示范项目，该项目将建设成面向无补贴时代“海上风电+海洋牧场+海水制氢”立体化海洋能源创新开发示范项目。
在示范项目的推动下，一些初创企业科研团队开始加入到海水制氢领域，部分公司已经在海水制氢设备上推出了相关产品。
2022年11月，图灵科创自主设计生产的小规模高效海水/碱水电解制氢设备首次亮相。据图灵科创方面透露，其针对新型电极，设计出0.4Nm?/h、5Nm?/h以及200Nm?/h的不同规模的电解槽，目前已具备0~200Nm?/h电解槽的生产能力。该设备能够实现在海水中稳定高效工作，消除目前电解槽行业对纯水的高度依赖。
2022年12月，东方电气股份有限公司、东方电气（福建）创新研究院有限公司与深圳大学/四川大学谢和平院士团队，在深圳市南山区科技园签署了“海水无淡化原位直接电解制氢原创技术中试和产业化推广应用”的四方合作协议。
氢能装备全产业链整体解决方案供应商国富氢能在海水制氢方面也有所布局，其在2022年7月与与中石大新能源成立合资公司，重点推进包括海水/卤水制氢项目、油田领域氢能及相关应用。
“总体来看，海水制氢近年来开始尝试从实验室向产业化方向迈进了。”一家电解水制氢设备供应商表示，海上风电、光伏与海水淡化、氢能等多种能源相结合，综合开发利用融合发展，有助于实现海域利用效率和制氢规模化生产的双重提升，也是电解水制氢产业的重要发展方向。
由于海上的可再生能源，如风能、光伏、潮汐能等由于波动性强、环境苛刻使得其利用效率低，通过海上可再生能源进行电解海水制氢，不仅能廉价高效地制取绿氢，也可高效利用海上可再生能源。
随着相关氢能企业推动海水制氢相关试点示范项目的实践，风力、光伏发电由近海向深远海发展，利用可再生电力就地制氢，在经历持续的技术升级和产品迭代之后，海水制氢产业迈向商用的阶段终会到来。
