主流電解水制氫技術(shù)堿性電解水制氫：技術(shù)成熟,，已商業(yè)化,，但存在電流密度低,、氣體交叉混合等問題,。通過采用微間隙或零間隙結(jié)構(gòu)可提升效率，未來應開發(fā)低成本非貴金屬催化劑,。質(zhì)子交換膜電解水制氫：具有高電流密度,、高氣體純度等優(yōu)點，但成本高,、材料腐蝕問題突出,。研究聚焦于開發(fā)非貴金屬催化劑，降低成本并提高材料耐腐蝕性,。陰離子交換膜電解水制氫：成本效益高,，但處于起步階段，膜材料性能和設備應用有待探索,。未來需優(yōu)化非貴金屬催化劑,，開發(fā)新型納米結(jié)構(gòu)材料。固體氧化物電解水制氫：高溫下效率高,，但穩(wěn)定性和耐久性不足,。研究重點是開發(fā)新型材料和催化劑，解決高溫下的穩(wěn)定性問題,。其優(yōu)點是簡單易用,，可以用于小型化應用，并且獲取的氫氣純度高,，可以達到99.999%以上。阿拉善本地電解水制氫技術(shù)

在直流電作用下,，水分子在陰極發(fā)生還原反應,，生成氫氣和氫氧根離子（OH–），氫氧根離子在電場和氫氧側(cè)濃度差的作用下穿過隔膜到達陽極,，在陽極一側(cè)發(fā)生析氧反應,，生成氧氣和水,。電解槽裝配時浸沒在高濃度（20%~30%）的KOH 溶液中，此時離子電導率比較大,，主要缺點是電解液具有腐蝕性,，NaOH 和NaCl 溶液也可作電解液，但不常用,。堿槽的電解池分成兩個電極,，電極將氣密隔膜分開。由于隔膜的阻礙,，氫氣和氧氣不會通過隔膜混合在一起,，但是電解液卻可以通過隔膜進入另一側(cè)。制氫系統(tǒng)運行時,，氫氣和堿液的混合液以及氧氣與堿液的混合液分別經(jīng)過氣水分離器,，將氣體和溶液分離，堿液回流至電解槽,，氫氣和氧氣分別進入純化裝置提純后進行收集,。山東附近電解水制氫設備銷售國內(nèi)大多數(shù)工業(yè)級可再生能源電解水制氫應用項目仍然以堿性水電解為主。

陽離子/質(zhì)子交換膜水電解技術(shù)(PEM)該技術(shù)是指使用質(zhì)子（陽離子）交換膜作為固體電解質(zhì)替代了堿性電解槽使用的隔膜和液態(tài)電解質(zhì)(30%的氫氧化鉀溶液或26%氫氧化鈉溶液),，并使用純水作為電解水制氫原料的制氫過程,。和堿性電解水制氫技術(shù)相比，PEM電解水制氫技術(shù)具有電流密度大,、氫氣純度高,、響應速度快等優(yōu)點，并且,，PEM電解水制氫技術(shù)工作效率更高,，易于與可再生能源消納相結(jié)合，是目前電解水制氫的理想方案,。但是由于PEM電解槽需要在強酸性和高氧化性的工作環(huán)境下運行,，因此設備需要使用含貴金屬(鉑、銥)的電催化劑和特殊膜材料,，導致成本過高,，使用壽命也不如堿性電解水制氫技術(shù)。

2023年全球電解水制氫項目建設的主要推動者為各國各領(lǐng)域企業(yè),、地方,。其中，各國能源,、化工及交通領(lǐng)域的企業(yè)是直接推動方,，主要基于自身傳統(tǒng)業(yè)務的綠色轉(zhuǎn)型展開。如中國中石化新疆庫車綠氫項目,，制取綠氫用于中石化旗下的塔河煉化替代傳統(tǒng)天然氣制氫,；國際航運馬士基推動的丹麥Aabenraa港口綠氫制甲醇項目,，為馬士基旗下的甲醇船舶提供零碳甲醇燃料。其次,，各國的財政支持也是電解水制氫項目推進的重要因素,，典型的如瑞典鋼鐵企業(yè)Ovako建成的綠氫替代傳統(tǒng)燃料冶金項目，綠氫產(chǎn)能約3千噸/年,，其中瑞典能源署提供了30%以上的建設資金,。該設備通過特定的膜過濾技術(shù)，將氫氣從混合氣體中分離出來,。

電解的本質(zhì)：電能推動電解質(zhì)溶液中的水分子在電極上發(fā)生電化學反應,，生成氫氣與氧氣。理論電量：根據(jù)法拉第定律,，電極反應產(chǎn)物的質(zhì)量與通入的電量成正比,，制取1Nm3氫氣和0.5Nm3氧氣需要的電量為2390Ah，即1mol氫和0.5mol氧的理論電量為53.6Ah,。電壓要求：要進行電解,，必須在一對電極上加上一定的直流電壓，使電流流過電解槽,。U=E+IR+ηH+ηO（操作電壓=水的理論分解電壓+電解電流x電解總電阻+氫超電壓+氧超電壓）,。總電阻電壓IR（歐姆損失）由V液,、V隔,、V極、V接共同組成,，當電解材料良好時,，操作正常時，后3項影響很小,，所以,，操作電壓主要包括理論分解電壓、超電壓和電解液電壓損失,。極間電壓或小室電壓,，一般為1.8~2.5V。PEM電解槽的產(chǎn)氫純度通常在99.99%左右,。唐山專業(yè)電解水制氫設備產(chǎn)量

傳統(tǒng)的堿性電解槽制氫,，主要是以氫氧化鉀為電解質(zhì)。阿拉善本地電解水制氫技術(shù)

電解液的電阻受多種因素的影響,。首先是電解液的種類和濃度,。例如，在堿性電解液中,，氫氧化鉀（KOH）濃度的變化會改變電解液的導電性,。一般而言，濃度越高,，離子數(shù)量越多,，導電性越好，電阻越小,，電壓損耗也會相應降低,。但是過高的濃度可能會導致其他問題，如腐蝕電極等,。其次是溫度,。溫度升高，電解液中離子的運動速度加快,，離子遷移率增加,，使得電解液的電阻減小。例如,，當溫度從20℃升高到80℃時,，氫氧化鉀電解液的電阻會降低，從而減少電壓損耗,。另外,，電解池的幾何結(jié)構(gòu)也會影響電壓損耗。電極間距越大,，離子傳輸?shù)木嚯x越長,，電解液的電阻就越大，電壓損耗也就越大,。同時,，電解池的形狀、電極的大小和排列方式等也會對電解液的電阻產(chǎn)生一定的影響,。阿拉善本地電解水制氫技術(shù)