深圳特区报讯（记者 焦子宇）4月9日，深圳大学谢和平院士团队在《自然综述：清洁技术》发表观点性综述。该研究首次将真实海洋环境多种复杂因素纳入海水制氢研究，完整理清微观反应机制与宏观系统运行之间的全流程逻辑，创新提出海水直接电解制氢规模化产业化应用的系统评估框架，为“海洋绿氢”产业发展提供了核心理论支撑与方向指引。
氢能是21世纪重要的终端能源之一。海水直接制氢能摆脱地域资源限制，打破传统能源开发路径的依赖，是推动能源体系变革的重要突破口，也是全球各国保障能源安全、实现能源自主的重要发展方向。
自上世纪70年代国际学术界提出海水直接电解制氢构想以来，国际海水直接制氢研究多聚焦于催化剂改性、非对称电解和膜孔筛分，始终未能彻底解决海水复杂组分引发的析氯副反应、催化剂失活、系统腐蚀等行业共性难题。同时，绝大多数研究基于理想模拟海水体系开展，缺乏对真实海洋环境中海水成分波动、风浪扰动、盐雾腐蚀、可再生能源出力波动等多因素耦合作用的系统认知，导致实验室成果与工程化应用之间存在巨大鸿沟，成为制约海水制氢规模化落地的核心瓶颈。
针对上述技术发展核心痛点，本研究系统梳理了海水直接电解过程的关键微观机制，明确了复杂离子环境下析氧/析氯竞争反应、钙镁离子沉积、界面传质变化等对海水直接电解制氢系统的稳定性与能量效率影响作用机制；并结合国际主流技术路线，系统分析了不同方案的工程放大适用性与局限性，首次建立微观反应机制与宏观系统运行之间的关联认知准则，填补了领域内微观基础与工程应用脱节的研究空白。其中，谢和平院士团队原创的相变迁移海水直接制氢路径，通过界面压差驱动海水自发“液—气—液”相变传质，从原理上彻底避免了海水复杂组分对电解系统的毒性和腐蚀性难题，实现了无额外能耗下将海水等同于纯水直接电解制氢，在真实海水工况下展现出极强的长周期稳定运行潜力，成为本文提出的系统评估框架的实践案例验证。
本研究首次将研究视角从实验室理想体系拓展至真实海洋工程场景，构建了涵盖材料性能、界面过程、装置结构、海洋环境因素、可再生能源适配性的全维度系统评估框架，为海水制氢全链条技术优化、工程化设计与规模化放大提供了清晰、可量化的指导标准，标志着海水直接电解制氢研究从单一指标探索，正迈入面向实际工程应用的系统化评估和工程产业化推进新时代。