问题——海水制氢长期“卡结垢与成本”两道关口。氢能被视为重要清洁能源载体，但制氢若依赖化石能源将削弱减排效益。海水资源取之不尽，理论上可为沿海地区提供规模化制氢水源。然而海水中镁、钙等离子在电解过程中易生成沉积物，附着电极造成极化加剧、效率下降，严重时导致装置停机；为规避结垢，传统路线往往先对海水淡化，再使用纯水电解，使系统能耗与投入显著上升，产业化推进受限。 原因——技术瓶颈集中在材料与界面过程控制。海水体系中离子复杂、杂质多，电极表面反应与传质过程更易诱发沉积与腐蚀；同时海上环境对设备耐久性提出更高要求。过去依赖贵金属催化剂虽可提高反应效率，但成本高、规模化压力大。如何在高电流密度下实现长期稳定运行，并抑制或利用沉积产物，成为海水直接电解制氢的关键科学与工程问题。 影响——突破带来两上增量：一是降低海水电解的稳定性风险，二是把“副产物”变为“资源项”。据科研团队公开信息，有关研究通过构建低成本非贵金属催化材料体系，在较高电流密度条件下实现长时间稳定运行，明显提高装置耐久性，为海水直接电解提供可复制的材料方案。，另一技术路径着眼于电极表面沉积控制与收集，通过电极结构与界面电性调控，使电解过程中生成的氢氧化镁等产物从电极表面有效脱离并实现回收，形成“制氢—固体矿物产品”同步产出的耦合模式。对产业而言，这意味着海水电解不再只是“发电换氢”，而有望形成“电力投入—氢气产出—矿物增值”的综合收益结构，从而提升项目经济性与抗波动能力。 对策——以系统工程推进示范应用与标准建设。业内认为，海水直接电解制氢要走向规模化，需从“单点技术”迈向“系统集成”。一是加强材料与装备的工程化验证，围绕催化层耐盐雾、耐腐蚀、抗污染能力开展长周期海试，形成可量化的寿命评估体系；二是推动与海上风电等清洁电源协同配置，利用海上可再生能源的富余电量就地制氢，缓解电力外送与消纳压力；三是完善伴生矿物回收、纯化、储运与下游对接的产业链，推动形成稳定的产品标准和质量追溯体系；四是同步强化海洋生态环境影响评估与排放管理，确保“资源化利用”不以牺牲生态为代价，守住海洋环境安全底线。 前景——“能源+资源”一体化开发或成为海洋经济新增长点。我国海域蕴藏丰富的镁、溴、钾、锂等资源，海上可再生能源装机规模持续扩大，为海水制氢提供了应用场景。相关示范项目已在海上开展“风电—制氢—采矿”一体化运行探索，验证了以清洁电力驱动、以资源回收增效的闭环思路。未来，随着电极材料、分离提纯与海工装备能力提升，海水电解装置的适配性、可靠性有望深入增强；若能在更广海域实现稳定运行，并形成面向多元素的协同提取与综合利用体系，将为沿海地区提供兼顾减排、增供与资源保障的综合解决方案，并在一定程度上提升关键资源供给的韧性与安全水平。
科技创新正在重塑人类与海洋的关系。我国在海水资源利用领域的突破，不仅开辟了能源转型新路径，更展现了海洋经济的多元价值。面对陆地资源紧张的局面，海洋将成为可持续发展的重要支撑。此技术革命证明，只有坚持创新与环保并重，才能实现人与自然的和谐共生。