我国首个万吨级海水制氢项目在青岛投产 破解绿氢生产"水焦虑"难题

问题——绿氢扩张面临“水资源约束” 氢能被认为是连接可再生能源与工业、交通等终端用能的重要载体。当前,电解水制氢是实现“绿氢”的主要技术路线之一,但传统工艺通常依赖高纯度淡水,对水质要求高,取水与处理成本也不低。部分沿海工业集聚区,淡水供给和用水指标本就紧张,一旦绿氢产能扩大,“水从哪里来、如何稳定供给”就会直接影响项目落地与经济性。 原因——海水“可得”但“难用”,核心卡点集中在三上 海水资源丰富、取用便利,具备就地制氢、贴近港口与工业用能的优势,但“直接用海水制氢”并不是简单替换水源。业内普遍认为,海水体系复杂,盐分与杂质会带来三类典型挑战:一是电化学环境腐蚀性强,设备材料与密封结构寿命容易受影响;二是杂质与盐类易结垢,导致电极活性衰减、能耗上升;三是存副反应风险,控制不当可能产生含氯副产物,对安全与环境提出更高要求。多重因素叠加,使海水制氢长期停留在试验或小试阶段,缺少可复制的工厂化运行经验。 影响——从“水焦虑”到“海洋供给”,为沿海用氢场景提供新解法 青岛此次推进的工厂化海水制氢示范项目完成1000小时连续稳定运行,发出一个信号:海水制氢正从实验室验证走向工程化、系统化运行。项目以天然海水为原料,减少对淡化水和长距离输水的依赖,有望在沿海地区形成“可再生电力—就地制氢—近端消纳”的供给闭环,降低绿氢跨区域运输成本和基础设施压力。 更重要的是,海水制氢若能与港口、炼化、钢铁等沿海产业集群协同,将为绿氢在工业减排中的规模化应用提供更稳定的资源基础,并拓展离岸布置、岛礁供能等新场景,增强能源系统韧性。 对策——以材料、预处理与绿电耦合构建工程化路径 从项目披露的技术路线看,其工程化突破主要体现在三个环节的系统集成。 一是电解核心装备向“耐海水环境”升级。针对腐蚀问题,项目通过耐腐蚀材料体系与防护结构设计提升电解槽在高盐环境下的稳定性,减少因腐蚀导致的停机与维护,为连续运行提供保障。 二是海水预处理实现“可控进料”。为应对杂质、结垢与电解副反应风险,项目配置多级过滤与分离手段,对悬浮物与关键离子进行控制,使进入电解系统的水质保持在设备可承受区间,并探索副产物与浓盐水的回收利用路径,降低排放压力,提升系统效率。 三是与可再生能源协同提升“绿电含量”。项目将制氢系统与光伏等绿电资源耦合,通过提高可再生电力占比增强全生命周期减排效果,并为后续“源网荷储氢”协同运行积累数据。实践也表明,电源结构不仅决定“氢的颜色”,也会影响系统运行的经济性与可持续性。 在应用端,示范项目同步开展多场景验证:面向港口作业装备探索氢能替代传统燃油方案,面向园区交通开展轻量化用氢示范,面向工业端则将高纯氢接入管网,用于工艺装置替代化石来源氢。这种“制—储—用”一体化验证思路,有助于尽快识别成本、标准、安全与运维等工程问题,加快形成可复制的商业化模式。 前景——从示范到规模化仍需跨越成本与标准两道关 按照规划,项目后续将向更大规模扩容。面向未来,海水制氢的优势在于原料来源广、贴近沿海负荷中心,并具备离岸部署的空间。但要实现从“能运行”到“可推广”,仍需在两上持续推进:一是更降低单位制氢成本,重点包括耐腐蚀材料的国产化替代、关键部件寿命提升、系统能耗优化以及绿电获取成本下降;二是完善安全与环保标准体系,围绕海水取用、预处理、设备防腐、气体纯度、潜在副产物控制等建立更细化的工程规范与监管要求。 同时,海水制氢的规模化发展也离不开消纳端协同。港口航运、化工炼化、分布式交通等场景用氢需求相对集中、替代效应明显,若能与地方产业规划、绿色电力交易、管网储运体系建设形成联动,更有利于打通从“示范项目”到“产业集群”的路径。

从“淡水制氢”到“向海取氢”,不仅是原料来源的变化,也意味着能源供给与用能组织方式的调整。沿海地区将可再生能源、海水资源与用氢场景进行集成,有望为绿氢规模化提供新的路径。随着示范运行数据持续积累、关键装备国产化推进以及标准体系逐步完善,“蓝色资源”转化为“绿色动能”的路线将更加清晰,并为我国能源转型与高质量发展提供更有力的支撑。