氢能作为21世纪最具潜力的清洁能源之一，其规模化制备技术一直是全球能源领域的研究热点。然而，传统制氢方式面临双重困境：化石能源制氢伴随高碳排放，与"双碳"目标背道而驰；纯水电解制氢则受制于淡水资源短缺和电力成本高昂，难以实现大规模应用。在此背景下，海水直接电解制氢技术因其资源获取便利性和环境友好性，逐渐成为国际能源竞争的新焦点。
这项技术的突破性进展源于中国科研团队的持续攻关。自20世纪70年代国际首次提出海水直接电解构想以来，全球研究者围绕催化剂改性、非对称电解等方向展开探索，但始终未能攻克海水复杂组分引发的析氯副反应、催化剂失活和系统腐蚀等共性难题。更严峻的是，实验室研究多基于理想模拟海水体系，忽视了真实海洋环境中成分波动、风浪扰动、盐雾腐蚀和可再生能源波动等多因素耦合作用，导致技术成果难以转化为工程应用。
中国工程院某团队通过系统研究，首次建立了从微观反应机制到宏观工程放大的全链条认知体系。研究团队深入分析了海水电解过程中复杂离子环境下的竞争反应机制，揭示了钙镁离子沉积、界面传质变化等因素对系统稳定性和能量效率的影响规律。在此基础上，团队原创性提出相变迁移制氢路径，通过界面压差驱动海水自发"液-气-液"相变传质，从原理上规避了海水组分对电解系统的毒性和腐蚀问题。该成果曾获评2022年度科技部"中国科学十大进展"，相关论文发表于《自然》杂志。
在工程化应用方面，该团队构建了覆盖材料、界面、装置、海洋环境和可再生能源适配的全维度评估框架。这一系统性标准不仅填补了微观基础研究与工程应用之间的认知鸿沟，更为技术优化、工程设计和规模化放大提供了量化指导。通过对比分析国际主流技术路线，研究明确了不同方案在工程放大中的适用性与局限性，为产业界提供了清晰的技术选型依据。
随着海上风电、波浪能等海洋可再生能源的快速发展，海水直接制氢技术正迎来前所未有的发展机遇。该技术路线与海洋能源的深度耦合，有望催生"海上风电+海水制氢"一体化新模式，开辟"海洋绿氢"战略产业新赛道。这项突破不仅为全球碳中和目标实现提供了创新方案，更通过打破能源供给的地域限制，为我国能源自主可控和战略安全提供了核心支撑。
