2025年12月6日,在山东省日照市召开的热耦合海水直接电解制氢成果发布会上,一项具有里程碑意义的工业技术成果正式发布。由崂山实验室、中广核集团、山东师范大学与日照市岚山区联合研发的110千瓦级热耦合海水直接电解制氢系统,成功实现超过500小时的连续稳定运行,标志着我国在全球海水直接制氢技术竞争中,率先实现了从实验室迈向工程化应用的关键突破。
破解世界性工业难题
海水直接电解制氢作为清洁能源领域的前沿技术,长期面临两大世界性工业难题:海水中的钙镁离子易在电极表面沉积结垢导致设备堵塞,以及高浓度氯离子对电解设备和催化剂材料的严重腐蚀。
"我们研发的关键耐腐蚀催化剂与适配海水的动态调控技术,有效抑制了氯离子的腐蚀作用,"崂山实验室高级工程师秦建光在发布会上表示,"同时,装置同步利用电解系统低品位废热,耦合筛分系统联产高品质淡水,既解决了废热排放问题,又降低了整体能耗。"
实现工业化运行的关键指标
该装置在满负荷工况下,每小时可产出22标准立方米高纯氢气,生产每标准立方米氢气的直流电耗仅为4.2千瓦时。这一能耗指标已达到工业化应用的经济性要求。按照年运行时间计算,单台装置每年可处理海水800吨,年产高纯氢气19.2万标准立方米,可供100辆氢能公交车行驶3840公里,相当于减少二氧化碳排放约170吨。
构建工业绿色转型新范式
"这项技术验证了一条与我国沿海工业布局深度契合的零碳氢能供给新范式,"崂山实验室助理研究员李嘉伟表示,"尤其适用于钢铁、石化等产业聚集区,可以实现'就地捕集余热、就地获取海水、就地生产绿氢'的分布式能源供应模式。"
该技术为沿海工业企业提供了一种全新的能源解决方案,不仅可利用企业排放的低品位余热,还能直接使用海水资源,省去了复杂的预处理环节,大幅降低了制氢成本。
推动产业转型升级
项目团队负责人、中国科学院院士、崂山实验室海洋战略资源研究部部长唐波表示:"下一步,我们将加快装备的规模化、工程化和系统智能化应用进程,为推动我国钢铁、石化等传统产业向新质生产力转型,实现'双碳'目标,提升能源自主保障能力注入更强动能。"
这项技术突破对于我国构建清洁低碳、安全高效的能源体系具有重要意义。随着后续产业化进程加快,有望为沿海地区工业绿色转型提供强有力的技术支撑,推动我国在全球氢能产业发展中占据有利地位。
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