电解水制氢就是利用电力将水分解成氢气和氧气的化学反应过程。电解水的反应公式为：2H2O→2H2+O2，反应需要利用电流作为驱动力。具体来说，将两根电极插入水中，通电时，阴阳极上分别析出氢气和氧气，随后通过气体分离器分离收集。电解槽是实现电解水制氢的设备，它可以将直流电通过电极分解电解质溶液，并将电解产物分离出来。电解槽的类型多样，常用的有对流式电解槽、膜法电解槽等。电源是电解水制氢的重要组成部分，需要提供足够的电流和电压以保证反应能够正常进行。一般采用直流电源，其电压和电流的大小取决于电解槽的大小和反应条件。绿氢产业将在资源禀赋相对较好、应用场景比较丰富的区域率先发展。石家庄电解水制氢设备产量
氢能近两年市场规模呈突飞猛进的态势，呈现出项目规模大、客户较为集中、要求更专业的特点。客户群集中在煤化工、石油化工、气体公司等行业。制氢单位成本 LCOH 仍是限制绿氢普遍应用的关键，而作为生命周期达 20 年以上的化工装置，其运行的安全、稳定对 LCOH 的影响很大。前述客户群对制氢装备这一虽具有较长应用历史，但 2000 年以来一直未大规模应用于降碳场景的技术产品持一定程度的观望态度，即对设备的寿命、利用率、衰减等关乎装备安全、稳定、可靠运行的指标十分关注。此外，前述客户群期望厂商能够提供这些指标的支撑素材和逻辑，以获得金融机构的资金支持。烟台小型电解水制氢设备企业国内生产的PEM电解槽单槽制氢规模大约在200 Nm3/h，国外生产的PEM电解槽单槽制氢规模可以达到500Nm3/h。
制氢效率方面，行业成熟产品的直流电耗普遍在4.5kWh/Nm3左右，隆基氢能发布的Hi1系列电解槽可以实现4.3、4.1kWh/Nm3的直流电耗，可以行业水平。单体装备制氢量方面，隆基氢能、718所、NEL、西门子、Mcphy等厂家均推出了15MW左右的单体制氢装备，有效降低了制氢装备成本。制氢压力方面，部分厂家如NEL、蒂森克虏伯、西门子采用常压配套压缩机方案满足终端用氢需求，部分厂家如隆基氢能、718所采用中压配套压缩机方案满足终端用氢需求，部分厂家如Sunfire、Mcphy、西门子及大部分PEM厂家采用3Mpa左右的制氢压力配套压缩机方案满足终端用氢需求。行业尚未形成清晰的制氢压力方向，不同厂家技术理念也各不相同，应结合不同压力方案的成本、性能、可靠性差异选择合适的一种。
目前中国的PEM电解槽发展和国外水平仍然存在一定差距。国内生产的PEM电解槽单槽比较大制氢规模大约在200Nm3/h，而国外生产的PEM电解槽单槽比较大制氢规模可以达到500Nm3/h。相比国外，国内利用可再生能源耦合PEM电解水制氢的项目也相对偏少。国内大多数工业级可再生能源电解水制氢应用项目仍然以碱性水电解为主。总之，PEM电解水制氢技术基本成熟，进入了商业化早期阶段。但PEM电解水制氢技术仍然存在成本高的问题，性能和耐久性也有待提升，未来需要聚焦质子交换膜、电催化剂、气体扩散层与双极板等关键技术，进一步降低成本，提升商业化程度。常见的电解水制氢设备包括碱性电解水制氢设备、酸性电解水制氢设备和固体氧化物电解水制氢设备。
PEM(Protonexchangemembrane)是质子交换膜电解水技术的简称。和碱性电解水制氢技术不同，PEM电解水制氢技术使用质子交换膜作为固体电解质替代了碱性电解槽使用的隔膜和液态电解质（30%的氢氧化钾溶液或26%氢氧化钠溶液），并使用纯水作为电解水制氢的原料，避免了潜在的碱液污染和腐蚀问题。PEM电解槽运行时，水分子在阳极侧发生氧化反应，失去电子，生成氧气和质子。随后，电子通过外电路转导至阴极，质子在电场的作用下，通过质子交换膜传导至阴极，并在阴极侧发生还原反应，得到电子生成氢气，反应后的氢气和氧气将通过阴阳极的双极板收集并输送。PEM电解槽的单位成本仍然远高于碱性电解槽。PEM电解水制氢郑州
燃料电池汽车被视为整个绿氢行业的先导产业，但下一步的关键是成本下降，同时带动更大场景更大规模应用。石家庄电解水制氢设备产量
在电解水制氢过程中，由于水是一种弱电解质，一般会添加其他电解质。电解质的选择会影响制氢设备的使用寿命、能源消耗和成本。根据电解质的不同，可分为碱性溶液、质子交换膜、固体氧化物、小分子溶液、海水等。碱性溶液电解质成本低、腐蚀性高、设备寿命短，是比较成熟的技术。质子膜电解质具有效率高、成本高等特点，是一种较为成熟的技术。固体氧化物电解质耐久性差，启动速度慢，目前仍处于测试阶段。利用小分子溶液和海水作为电解质的技术具有很强的实用性，但仍处于实验研究阶段。在电解质的开发过程中，需要研究电解质与催化剂的相容性，以及电解质与能量波动的相容性。未来对氢能的需求将继续增长，因此水电解用的电解质引起了广泛的关注。研究人员正在从不同的角度对电解质进行深度研究。石家庄电解水制氢设备产量
