在直流电作用下，水分子在阴极发生还原反应，生成氢气和氢氧根离子（OH–），氢氧根离子在电场和氢氧侧浓度差的作用下穿过隔膜到达阳极，在阳极一侧发生析氧反应，生成氧气和水。电解槽装配时浸没在高浓度（20%~30%）的KOH 溶液中，此时离子电导率比较大，主要缺点是电解液具有腐蚀性，NaOH 和NaCl 溶液也可作电解液，但不常用。碱槽的电解池分成两个电极，电极将气密隔膜分开。由于隔膜的阻碍，氢气和氧气不会通过隔膜混合在一起，但是电解液却可以通过隔膜进入另一侧。制氢系统运行时，氢气和碱液的混合液以及氧气与碱液的混合液分别经过气水分离器，将气体和溶液分离，碱液回流至电解槽，氢气和氧气分别进入纯化装置提纯后进行收集。碱性电解水制氢设备由于电解质的稳定性较好，价格较低，因此在实际应用中使用较为多。潍坊工业电解水制氢设备
AEM电解池是组成AEM电解系统的基本单位，多个AEM电解池一起组成了AEM电解模块。大量的AEM电解模块和多个辅助系统一起构成了AEM电解水系统。AEM电解模块与PEM电解槽结构类似，其辅助系统包括氧气处理和干燥系统、水箱、水处理净化系统和交流直流转换器等设备。阴离子交换膜AEM电解池的关键组成部分为阴离子交换膜组，由有机阳离子聚合物骨架和共价附着在骨架上的阳离子组成。阴极材料、阳极材料和阴离子交换膜是AEM电解池的，直接影响着AEM电解池的工作效率和设备寿命。鄂尔多斯附近电解水中国已有超过百个在建和规划中的电解水制氢项目，涵盖了石油炼化、化工合成、钢铁冶炼和交通等多个领域。
电解水制氢：电解水制氢中，电耗和折旧构成其主要成本。估算基准情形下碱性和PEM电解水制氢单位成本分别为21.85和25.29元/kg，电耗成本分别占总成本的86%和70%。从产能布局来看，中国和欧洲企业产能规模，主要参与者积极扩产。从出货规模来看，考克利尔竞立、派瑞氢能和隆基氢能居国内企业梯队。GGII统计，2022年我国电解水制氢设备出货量722MW（含出口同比增长106%。考克利尔竞立出货230MW，排名维持。目前全球氢气生产以化石燃料制氢为主，清洁制氢存在替代空间。未来清洁制氢方案将成为主要增量，电解水制氢产量将从2021年的不到4万吨大幅增长至6170万吨；耦合CCUS的化石燃料制氢产量将从2021年的60万吨增长至3300万吨，清洁制氢方案将成为主流。
该技术是指使用质子（阳离子）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原料的制氢过程。和碱性电解水制氢技术相比，PEM电解水制氢技术具有电流密度大、氢气纯度高、响应速度快等优点，并且，PEM电解水制氢技术工作效率更高，易于与可再生能源消纳相结合，是目前电解水制氢的理想方案。但是由于PEM电解槽需要在强酸性和高氧化性的工作环境下运行，因此设备需要使用含贵金属(铂、铱)的电催化剂和特殊膜材料，导致成本过高，使用寿命也不如碱性电解水制氢技术。采用PEM水电解制氢技术建造加氢站现场制备绿氢。
电解水制氢的操作步骤主要是：第一步，准备电解槽，将两个电极分别插入水中，保持适当间距，通电后水开始分解。第二步，选择合适电极，通常是一种不容易被氧化的材料，例如铂或钨。第三步，选用合适电流，通电后应选择合适的电流实现水的电解，电流的大小取决于反应条件和电极的大小。第四步，产气收集，当电极的电流通过水时，氢气和氧气分别分解，并聚集在相应电极周围，可以用一个导管或管道将产生的氢气收集起来。第五步，分离氢气，氢气可以通过压缩或直接与空气相接触来分离收集。随着绿氢产业备受重视，带动电解水制氢设备需求大幅上涨，设备订单同比也明显增长。秦皇岛PEM电解水制氢设备企业
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。潍坊工业电解水制氢设备
水电解制氢有不同的类型，主要根据使用的电解质和传导的离子种类来区分。常见的有以下几种：-质子交换膜（PEM）水电解：使用固态聚合物膜作为电解质，传导H +离子。具有高效率、高纯度、低温度、低压力等优点，但也有成本高、寿命短、易堵塞等缺点。-碱性水电解：使用液态碱性溶液（如NaOH或KOH）作为电解质，传导OH -离子。具有成本低、寿命长、稳定性好等优点，但也有效率低、纯度差、高温度、高压力等缺点。固体氧化物（SOEC）水电解：使用固态陶瓷材料作为电解质，传导O 2-离子。具有高效率、高纯度、可逆性等优点，但也有成本高、寿命短、高温度（700~800℃）等缺点。潍坊工业电解水制氢设备
