电解水制氢技术是当前绿色能源领域中的重要研究方向之一，旨在通过高效、经济的方式产生氢气，为能源转型提供支撑。本文将从碱性电解水制氢、质子交换膜电解水制氢、固态氧化物电解水（SOEC）及阴离子交换膜电解水（AEMWE）四个方面，对电解水制氢技术进行简介与分析。
首先，碱性电解水制氢技术因其成熟性、成本低而得到广泛应用。这一技术主要采用氢氧化钾（KOH）或氢氧化钠（NaOH）作为电解质，通过镍基电极在石棉布或聚砜等绝缘材料的隔膜下进行电解，产生高纯度（99%）的氢气。然而，该技术也存在局限性，如隔膜多孔且较厚，导致气体渗透性差，电能损失较多。
目前，制氢技术包括化石燃料制氢、工业副产氢和电解水制氢等。电解水制氢技术又分为碱性电解水制氢（AWE）、质子交换膜（PEM）电解水制氢和固体氧化物电解水制氢（SOEC）。在这些技术中，碱性电解水技术最具经济性，因其成熟的技术和最低的成本。
有关氢气的制法：电解水制氢法：多采用铁为阴极面，镍为阳极面的串联电解槽来电解苛性钾或苛性钠的水溶液。阳极出氧气，阴极出氢气。该方法成本较高，但产品纯度大，可直接生产97%以上纯度的氢气。
工艺简介 ①水电解制氢工艺原理 水电解制氢系统的工作原理是由浸没在电解液中的一对电极中间隔以防止气体渗 透的隔膜而构成的水电解池，当通以一定的直流电时，水就发生分解，在阴极析出氢气， 阳极析出氧气。
PEM电解水制氢技术概述 PEM电解水制氢，亦称质子交换膜水电解制氢，是一种采用质子交换膜作为电解质，以纯水为原料的制氢过程。相较于碱性电解水制氢，PEM技术在电流密度、氢气纯度、响应速度等方面优势明显，更高效。
将太阳能、风能、水的位能等可再生能源转化成电能，利用电解电池，电解水制氢，通过高效储氢材料常温储存，或经管道输送，其危险性不比天然气更大。利用氢燃料电池发电，取代当前污染环境，不可再生的化石燃料。
氢能正逐渐成为大家关注的焦点。在化石能源消耗、环境污染和温室效应加剧的背景下，绿色能源如氢能、风能、水能、太阳能等逐渐受到重视。氢能，源自宇宙中最常见的元素——氢，通过化石能源或电解水制取，是可再生能源。氢气密度小、易燃烧，液态氢是火箭燃料的理想选择。氢燃料电池更是氢能利用的明星产品。
随着国家“碳中和”、“碳达峰”任务的推进，氢能这一绿色能源受到国家的重视和大力推动。未来目标中就风光能电解水制氢，加氢站等基础设施建设，氢燃料电池汽车等进行了详细规划。
电解水制氢过程中，生成1公斤氢气大约需要56度电。 通过电解水，生产1标准立方米的氢气大约消耗5度电。 1公斤氢气的能量相当于大约33千瓦时（KW h）的电能。 氢燃料电池电堆的发电效率通常在40%至60%之间，一般假设效率为50%，因此1公斤氢气可发电大约16度电。
电解水制氢一公斤需要56度电。电解水制氢一标方氢气需要5度电左右。1公斤氢气的热值约当于33KW h（度）电，氢燃料电池电堆发电效率一般在40%～60%区间工作。一般按照50%效率计算，1公斤氢气可发电发电在16度左右。12标方氢气为1公斤。所以电解水制氢1公斤耗电约56度左右。
电解水制氢一公斤需要56度电。电解水制氢1公斤耗电约56度左右。所以水解制氢成本取决于电价。1公斤氢气的热值约当于33KWh（度）电，氢燃料电池电堆发电效率一般在40%～60%区间工作。“电解水制氢需要消耗大量电能，目前电解水制氢每制取1公斤氢气要消耗56千瓦时的电，经济性问题较大，需要继续降低成本。
电解水制氢一公斤大约需要消耗50至55度电。电解水制氢是通过电解技术将水分解为氢气和氧气的过程。在这个过程中，电能被用来驱动化学反应，将水分子中的氢原子和氧原子分开。具体来说，当电流通过水时，水分子在电解槽的阳极和阴极分别发生氧化和还原反应，生成氢气和氧气。
制取一公斤氢气所需的电量取决于电解水的效率和电解反应的标准电极电势。理论上，每个摩尔的氢气需要6个摩尔的电子，相当于约96，500库仑的电量。氢气的摩尔质量为2克/摩尔，所以制取1公斤（1000克）氢气所需的电量大约为48，250，000库仑（Coulombs）。
根据氢气的燃烧热和水的生成焓，理论上要通过电解水得到1公斤氢气，需要进行计算。首先，1000克氢气相当于500摩尔，水的生成焓为每摩尔-28830千焦。当氢气完全燃烧成水，会释放出500乘以2883千焦的热量。而一度电等于1千瓦时，即3600千焦的能量。
