在“双碳”目标与能源安全自主可控的双重驱动下，绿氢制备技术正经历从“依赖纯水”向“直取海水”的深刻变革。 随着2026年“十五五”规划的稳步推进，面对我国长达1.8万公里的海岸线和丰富的海上风电资源，如何高效、低成本地利用海水制备绿氢，已成为行业瞩目的百亿蓝海。 中国教育网

近日，一项来自青年创新力量的技术突破引发了业内关注。在第十五届“挑战杯”山东省大学生创业计划竞赛中，由张坤烨团队领衔的 “海电绿氢——高选择性AEM海水电解技术引领者” 项目，凭借其在阴离子交换膜（AEM）电解槽领域的系统性创新，不仅解决了长期困扰行业的“氯气腐蚀”、“波动适配”与“寿命检测”三大痛点，更展现了海水电解槽从实验室走向工业化、规模化的清晰路径。 本文来自www.chinaedunet.com

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从“调研痛点”到“技术破局”：直面海水制氢三大顽疾 中国教育网

传统电解水制氢极度依赖纯水，这不仅意味着高昂的淡水消耗，也让海上风电的“就地消纳”成为空谈。同时，海水中高浓度的氯离子引发的析氯副反应，会导致电极腐蚀和催化剂中毒，这是困扰全球学界与业界的世纪难题。

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张坤烨团队在深入华能集团（东营）、稳石氢能（深圳）等一线企业调研后发现，除了电化学腐蚀问题，“风光能源适配性差” 与 “组件缺陷难监测” 是制约AEM电解槽大规模落地的关键瓶颈。 内容来自www.chinaedunet.com

为此，该团队从材料与结构两端发力，构建了完整的技术壁垒：

一、破解腐蚀难题：打造“抑氯”高选择性电极 中国教育网

针对海水体系中氯离子优先氧化生成氯气、腐蚀电极的顽疾，团队研发了基于抑氯保护层的高析氧选择性电极。通过调控电极表面的催化动力学，引导反应趋向稳定的析氧反应（OER），从源头抑制了氯气的产生，显著提升了电解槽在海洋严苛环境中的稳定性。 内容来自www.chinaedunet.com

二、 适配波动能源：首创非贯穿孔扩散层 中国教育网

海上风电具有典型的间歇性与波动性，频繁启停易导致电解槽结构衰退。团队创新引入激光打孔技术，制备了非贯穿孔扩散层。这一设计形成了独特的梯度结构，极大地增强了气泡脱附速度与传质效率。数据显示，采用该技术后，电解槽响应时间降至10秒，最小稳定负荷低至5%，完美实现了对海上风电波动的高响应适配。

三、 保障长周期运行：红外热成像“无损体检”

在大规模电堆中，膜电极（MEA）微小的一致性缺陷往往是导致系统失效的导火索。团队基于氢氧化化学反应放热原理，创新设计了红外热成像膜电极缺陷检测技术。该技术能够实现微米级缺陷的可视化定位，将产品良品率提升至99.7%，不仅延长了电堆寿命，更消除了工业放大的安全隐患。 copyright www.chinaedunet.com

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从“实验室”到“生产线”：产业化实践成效初显

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技术突破的价值在于应用。该团队在产业化落地方面已迈出实质性步伐。

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在与深圳通用氢能科技、氢瑞燃料电池等企业的深度合作中，“海电绿氢”技术接受了实战检验。在氢瑞科技的燃料电池供氢平台，团队提供的设备累计产氢量达7.2万Nm³，制氢纯度高达99.999%；通过嵌入式合作，相关技术帮助企业系统能耗降低了15%，累计节约综合成本超过21万元。 中国教育网

这一系列数据验证了AEM海水电解技术在真实工业场景下的可靠性与经济性。项目负责人张坤烨表示：“我们不仅要解决‘卡脖子’的技术难题，更要造出企业‘用得起、用得稳’的绿氢装备。”

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未来贡献：构建“海陆协同”的中国能源安全防线 内容来自www.chinaedunet.com

站在能源战略的高度，海水电解制氢不仅是技术替代，更是保障国家能源安全的重要筹码。

首先，海水电解将化解“弃风弃光”难题，激活蓝色经济。 我国深远海风能资源技术可开发量超12亿千瓦。“海电绿氢”技术通过将不稳定的海上风电就地转化为化学性质稳定的绿氢，不仅能提升能源消纳率，还能通过管道或船舶运输，变“荒废能源”为“流动资产”。

其次，有望打破绿氢成本壁垒。 传统电解水制氢成本约50-70元/kg，其中能耗与纯水预处理占据较大比例。该项目通过采用非贵金属催化剂体系及高效结构设计，正推动制氢成本向实现“绿氢经济性”的目标迈进。

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第三，助力“一带一路”与全球能源治理。 项目规划显示，团队正响应海上丝绸之路倡议，计划以马来西亚为支点，向东南亚及“一带一路”共建国家输出自主可控的AEM电解槽方案。 copyright www.chinaedunet.com

业内专家评价，加拿大工程院王海江院士评价该技术“针对电解海水的析氯副反应、适配性差等行业痛点，进行了深入的技术攻关”；美国发明家科学院Liming Dai院士也指出，其专有技术“显著提高了产品在严苛海洋环境中的稳定性和使用寿命”。 本文来自www.chinaedunet.com

结语 中国教育网

从受制于淡水资源，到向广袤海洋要氢能，中国能源人正在开辟一条全新的自主路径。随着“海电绿氢”等一批原创性核心技术的成熟，AEM海水电解槽正从图纸走向碧波万顷的深远海，为中国式现代化注入强劲的“深蓝动能”。 copyright www.chinaedunet.com