电解水制氢的基本原理是在直流电的作用下，水分子在电解槽中被分解成氢离子和氢氧根离子，氢离子在阴极得到电子还原成氢气，而氢氧根离子在阳极失去电子氧化成氧气。碱性电解水制氢：原理：利用碱性电解质（如氢氧化钾或氢氧化钠）作为导电介质，在电解槽中进行水电解。特点：技术成熟稳定，成本相对较低，但反应速度较慢，能量效率相对较低，且产生的氢气纯度不高，需要进行后续处理。应用：适用于大规模工业制氢，尤其是在电力成本较低的地区。绿氢在制备过程中可以实现零碳排放量，因此也被称为绿色能源。洛阳国内电解水制氢技术
虽然碱性水电解工业化比较成熟，但其缺点也很明显，首先，效率低，即使有隔膜的存在，阳极生成的氧气也会扩散到阴极，扩散到阴极的氧气又被还原成水，使得电解效率变低，而且穿越到阴极的氧气会带来很严重的安全隐患。其次，电解器能承受的电流密度有限，因为液体电解质和隔膜存在，使得电解器难以在高电流密度的条件下运行。再次，由于采用液体电解质，高压条件下运行也难以实现，不利于运行管理。虽然碱性电解水技术有明显的不足，但是其应用成本低，仍是工业应用中的重点。目前越来越多的精力去研究开发碱性条件下的固体电解质聚合物薄膜代替溶液电解质和隔膜，实现碱性离子隔膜水电解（AEMWE，anion exchange membrane water electrocatalysis），能有效弥补传统碱性水电解的不足。PEM纯水电解制氢设备包头电解水制氢过程中需要的主要设备包括：电解槽、气液分离装置、补水配碱装置制氢电源及热工控制等。
目前工业界主流碱性电解槽3000A/m2对应的小室槽压为1.85V左右，少数新锐产品能达到6000A/m2@1.85V。但是，需要着重提醒的是，虽然大量学术论文中达到了很好的技术指标，但是测试的方法却达不到工业标准。“工欲善其事必先利其器”，为了快速获得与工业场景对标的有效数据，就需要在工业标准的复合隔膜碱性电解槽上进行测试。采用工业标准的硬件和方法来测试催化电极，以国内学术界在电解水制氢领域内的规模和实力，研发潜力将被快速激发和释放，对国内碱性电解槽行业带来性的贡献。
目前，氢气的制取有三种较为成熟的技术路线：1、以煤炭、天然气为的化石原料制氢，该技术路线的成本较低、技术成熟，但存在大量温室气体的排放，企业有：中国石化、中国石油等；2、以焦炉煤气、氯碱尾气为的工业副产制氢，该技术路线成本较低，但存在受到原料供应和地点的限制，企业有：美锦能源、镇洋发展等；3、以碱性电解槽和质子交换膜电解槽为的电解水制氢，该技术路线成本较高，制氢成本受限于电价，企业有：隆基绿能、阳光电源、宝丰能源等。生物质制氢技术主要包括热化学法和生物法两大类。
电解的本质：电能推动电解质溶液中的水分子在电极上发生电化学反应，生成氢气与氧气。理论电量：根据法拉第定律，电极反应产物的质量与通入的电量成正比，制取1Nm3氢气和0.5Nm3氧气需要的电量为2390Ah，即1mol氢和0.5mol氧的理论电量为53.6Ah。电压要求：要进行电解，必须在一对电极上加上一定的直流电压，使电流流过电解槽。U=E+IR+ηH+ηO（操作电压=水的理论分解电压+电解电流x电解总电阻+氢超电压+氧超电压）。总电阻电压IR（欧姆损失）由V液、V隔、V极、V接共同组成，当电解材料良好时，操作正常时，后3项影响很小，所以，操作电压主要包括理论分解电压、超电压和电解液电压损失。极间电压或小室电压，一般为1.8~2.5V。PEM电解水制氢系统由PEM电解槽和辅助系统(BOP)组成。山东pem电解水制氢系统
电解水制氢的方法包括碱性电解水、质子交换膜电解水和固体氧化物电解水等。洛阳国内电解水制氢技术
碱性电解水技术是电解水技术中发现得早的，也是目前电解水技术中为成熟的。其原理可以简单地描述为：在两个电极之间施以直流电，并用隔膜将阴阳两极分离开来，在阳极，OH-发生氧化反应生成氧气，在阴极，H+被还原生成氢气，如图 1-1 所示。通常高比表面的镀镍钢板或者镍铜铁作为阳极催化剂，并在上面负载锰、钨和钌的氧化物，质量分数为 30%的 KOH 或者 Na OH 溶液作为电解液，镀有高比表面镍或者镍钴合金的钢材则作为阴极催化剂，运行时，槽压一般在 1.9 V 到 2.6 V 之间。洛阳国内电解水制氢技术
