海水制氢突破：真正革命不是氢便宜，而是人类开始“开采海洋”

海水制氢一突破，很多人第一反应是氢气要变便宜了，可真正的看点真的只在“氢”这个字上吗？ 要是大海里的镁、锂、溴都能顺手捞出来，氢能会不会从配角翻身成主角？ 要弄明白这件事，得先看看氢能这些年到底卡在哪儿。 2025年12月，海水无淡化直接电解制氢又传出新进展。 研究提到，电解海水的同时，镁、钙、锂等元素会被浓缩起来，1公斤氢气能联产约15公斤高纯度氢氧化镁。 消息一出，不少人直呼氢能要起飞了。 移动电源能够在手机电量耗尽时随时为其充电，但如果失去电力的是一整座城市，又该如何应对？ 近年来，被认为极具潜力、能够支持氢能发展的电转气储能系统，正逐渐进入人们的视野，成为能源领域关注的焦点之一。 将电力储存在某种装置中，并在需要时提取出来，这就是“储能”。 可以把它想象成家中的水塔：有水时把水储存起来，遇到停水时便不至于立即无水可用。 在电力系统中，储能同样非常重要，它能够在用电低谷时储存电力，在用电高峰时并入电网，起到调节作用。 当风电、太阳能这些“看天吃饭”的可再生能源在电网中的占比不断提高时，储能系统可以让电力调度更具弹性。 储能装置有多种类型，可将电能转化为动能、势能和化学能。 其中较为常见的是抽水蓄能，即在用电低谷时将水抽到地势较高的蓄水库，在需要电力时利用水从高处下泄所产生的能量发电。 人们常用的锂电池、铅酸电池等，则是将电能转化为化学能加以储存。 在迈向零碳电力的道路上，除了寻找对环境友好的发电方式，储能系统同样是重要的发展方向。 电转气（Power-to-Gas）便是近期备受重视的一项储能技术。 电转气是指将多余的电能用于电解水，产生氢气与氧气，再以气体形式储存能量的技术。 电转气所产生的氢气既可以直接利用，也可以与二氧化碳结合转化为甲烷，再送入天然气管网。 2022年4月19日，《自然·通讯》发表了一项新研究，计算了电转气盈利模型中设备的气电转换效率、氢气实时价格、电价，以及生产、输送和设备建设成本，认为在风电、太阳能等可再生能源占比较高的区域，电转气已经具备经济可行性。 研究还指出，未来的可逆式电转燃料固体氧化物储能系统，有可能成为低成本、高效率的可再生能源储能系统。 那么，氢能为何被视为清洁能源和净零碳排放的希望？ 可逆式电转燃料固体氧化物储能系统又是什么？ 首先需要了解氢能本身及其发展现状。 氢在元素周期表中位列首位，原子序数为1，是宇宙中最丰富的元素。 不过在地球上，氢大多存在于化合物中，如水、甲烷、碳水化合物等，只有少数以氢气（H2）的形式存在。 以氢气作为燃料的发电方式即为氢能。 与化石燃料截然不同的是，氢能燃烧后只会产生水，不会产生二氧化碳，因此被作为零碳或低碳能源加以发展。 但需要特别强调的是，并非所有氢能都是零碳的，关键在于制备氢气的方式是否会产生衍生的碳排放。 因此，尽管氢气本身透明无色，在氢能领域却会以颜色来区分氢气的来源。 由碳氢燃料重整获得的氢气称为灰氢；通过煤气化、热裂解、水解等方法获得的氢气称为褐氢或黑氢；在气化或蒸汽重整过程中借助碳捕集与封存处理碳排放所产生的氢气称为蓝氢；利用可再生能源电解水制成的氢气则称为绿氢。 除了上述最常见的几种，氢气还有许多其他“颜色”。 例如以核能电解产生的氢气称为粉红氢，也称紫氢或红氢；利用甲烷热解会产生氢气和固体碳，这种氢气称为蓝绿氢；利用太阳能电解制氢称为黄氢；直接利用天然存在的氢气则称为白氢。 除了将氢转化为甲烷导入天然气管网之外，利用氢燃料电池供能也是用氢的重要方式。 将化学能转变为电能的氢燃料电池，其原理与普通电池相近。 许多火箭也以液态氢作为推进燃料，因此发展能够直接利用氢燃料电池的交通工具与机具，同样是重要的方向。 截至2021年，正式上市的氢燃料汽车有2014年推出的丰田Mirai，这是第一款量产的燃料电池电动车，此外还有现代Nexo和本田Clarity。 尽管全球已有超过30个国家制定了国家氢能路线图，但要实现氢燃料汽车满街行驶、家家户户直接使用氢能的未来，仍有许多关卡需要突破。 除了设备建设需要投入大量资源之外，中国台湾地区元智大学燃料电池研究中心主任翁芳柏认为，目前氢气的成本价格会因制氢时的碳排放量、量产规模、氢能运输成本以及对氢气纯度的需求不同而存在差异，导致当前氢气市场呈现多种价格并存的局面。 在他看来，目前市场上90%以上的氢气来源于化石燃料。 虽然电解水制氢已有成熟且可规模化量产的技术，但实际上只在少数情境中具有经济效益，例如可再生能源十分充沛的地区，因此整体而言尚未达到具备产业竞争力的经济规模。 台湾地区发展电转气的限制在于可再生能源比例偏低，没有多余的可再生能源电力可供电转气使用，因此绿氢价格偏高，气转电的价格同样偏高。 不过，元智大学机械系教授钟国滨认为，虽然短期的大环境不利于电转气储能技术发展，但对绿色储能与绿氢有大量