电解海水“制氢+提镁”，一举两得技术在我国获重大突破！

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　　作者：矮木 | 前IPTV媒体人

　　受过九年义务教育的都知道，氢是一种极其理性的能源，从水中来到水中去，烧一烧不留下一丝污染。当然这里的氢是指电解水制氢，如果是用天然气等化石燃料制成的氢（灰氢），或者工业副产氢（蓝氢），那污染还是有的。

　　张正,宋凌珺.电解水制氢技术:进展、挑战与未来展望[J].工程科学学报,2025,47(2):282-295

　　电解水制氢的原理很简单，就是把电极插水里，然后负极就会冒氢气，正极就会冒氧气。当然水里可能会加点儿东西，以助于导电。纯水不易导电，但海水因为富含盐分，各种阴阳离子极其丰富，导电特别容易，那是不是海水特别适合电解制氢呢？并不是。

　　海水成分特别复杂，几乎拥有自然界所有元素，被称为“地球上最大的连续矿体”。这里面有很多元素会影响电解水制氢反应的正常进行，比如氯离子引发的析氯反应，就有可能和本来该发生的析氧反应竞争而导致催化剂腐蚀毒化。另外钙、镁等离子容易在电解反应过程中沉淀，堵塞制氢系统关键部位，导致电解无法正常进行。所以海水制氢看上去很美好，但实际上困难重重。

　　即便困难重重，科学家也还是在这方面做着尝试。2025年12月12日，国际学术期刊《自然·通讯》上发了海南大学联合中国科学院宁波材料技术与工程研究所做的一项成果，不仅实现了电解海水制氢，还能同时制取镁，做到了“一电两用、一水双收”。

　　该团队研发了一种类似“不粘锅”的新型电极，通过在铂电极表面添加碘离子，利用静电排斥力使析氢反应中生成的氢氧化镁远离电极表面并沉淀到溶液里，既有效防止了电极表面结垢，还能得到高纯度的氢氧化镁。该团队制造的工程样机，已在天然海水中稳定运行超5000小时。根据获得的实验数据，该装置在产生1公斤氢气的同时，可提取约15公斤高纯度氢氧化镁。

　　镁因为轻质的缘故，在航空航天上有很大用途。我们对航空金属的印象多是铝合金。铝虽然是地壳中第三丰富的元素，仅次于氧和硅，同时也是最丰富的金属元素。但根据师昌绪院士计算，现有金属材料少则几十年，多则二三百年就会枯竭，唯有镁可谓是取之不尽用之不竭，原因是海水中含有大量的镁。在师昌绪院士看来，以镁代铝是很有前途的一条路。

　　但海水提镁并不容易。海水分离的流程，第一步一般是中级卤水提取溴素，剩下的饱和卤水再提原盐，下游主要是烧碱、纯碱、氯气；提取后剩下苦卤水，才能提精制盐和钾镁元素。从这里可以看出，常规海水提镁的方法有很多前置步骤，成本可想而知。所以海水提镁想法很好，但目前国内镁的来源主要还是矿石，相关的龙头是宝武镁业。

　　所以海南大学联合中国科学院宁波材料技术与工程研究所做的这个成果，不仅是解决了海水制氢的问题，同时也解决了海水提镁的问题，可谓是一举两得。并且据计算，该反应过程中获得的氢氧化镁价值，基本已抵消制氢成本，剩下的氢气算净赚，产业化前景可谓非常美好！

　　在刚发布的“十五五”规划建议里，氢能已经被列为未来产业，但目前在制氢上，国内主要还是煤制氢。根据国家能源局发布的《中国氢能发展报告（2025）》，2024年我国煤制氢占比高达56%，仍是主要氢气来源，这明显不符合我国的碳中和目标。

　　但发展电解水制氢又面临另一个问题，就是对淡水资源消耗非常大。并且电解水制氢项目的布局要和光伏、风电等新能源联动，而我国光能、风能富集的地区，比如大西北，淡水资源并不丰富。同样是国家能源局发布的《中国氢能发展报告（2025）》中的数据，截至2024年，我国电解水制氢产能45%分布在华北，44%分布在西北，这两个都是缺水的地区。所以“十五五”氢能的大发展，势必要有海水来撑起。

　　既然海水制氢这么重要，那攻关这个技术的自然也不止一个团队。比如谢和平院士，他也在致力于攻克海水制氢技术，其“全新原理实现海水直接电解制氢”技术，还入选了“2022年度中国科学十大进展”。如此多能人发力，海水制氢未来可期！