目前，氫氣的制取有三種較為成熟的技術路線：1、以煤炭、天然氣為的化石原料制氫，該技術路線的成本較低、技術成熟，但存在大量溫室氣體的排放，企業有：中國石化、中國石油等；2、以焦爐煤氣、氯堿尾氣為的工業副產制氫，該技術路線成本較低，但存在受到原料供應和地點的限制，企業有：美錦能源、鎮洋發展等；3、以堿性電解槽和質子交換膜電解槽為的電解水制氫，該技術路線成本較高，制氫成本受限于電價，企業有：隆基綠能、陽光電源、寶豐能源等。PEM電解水制氫技術目前設備成本較高。青島本地電解水

從常遠的角度來看，通過電解水制取的綠色氫氣是未來發展的主旋律，光伏產生的富余綠色電力用來電解水，制備成氫氣，并存儲起來。這種模式是目前人類為理想的綠色能源組合方式。我國發展光伏和氫能源，可以有效降低溫室氣體的排放，是碳中和和碳達峰的宏偉目標的重要舉措。同時，由于氫能源的存儲和運輸可以跨越時間和地點，當未來十幾年后，我國的能源安全就能得到更好的保障。電解水制取氫氣的過程中沒有溫室氣體的排放，屬于綠氫，是比較符合人類環保要求的一種氫氣制取方式。電解水制氫主要有四種技術路線：堿性電解水制氫（ALK）、質子交換膜電解水制氫（PEM）、固體氧化物電解水制氫（SOEC）、陰離子交換膜電解水制氫（AEM）。衡水工業電解水它具備將大量可再生能源電力轉移到難以深度脫碳工業部門的潛力。

在直流電作用下，水分子在陰極發生還原反應，生成氫氣和氫氧根離子（OH–），氫氧根離子在電場和氫氧側濃度差的作用下穿過隔膜到達陽極，在陽極一側發生析氧反應，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。制氫系統運行時，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。

主流電解水制氫技術堿性電解水制氫：技術成熟，已商業化，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構可提升效率，未來應開發低成本非貴金屬催化劑。質子交換膜電解水制氫：具有高電流密度、高氣體純度等優點，但成本高、材料腐蝕問題突出。研究聚焦于開發非貴金屬催化劑，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。未來需優化非貴金屬催化劑，開發新型納米結構材料。固體氧化物電解水制氫：高溫下效率高，但穩定性和耐久性不足。研究重點是開發新型材料和催化劑，解決高溫下的穩定性問題。PEM電解槽的產氫純度通常在99.99%左右。

未來，隨著各國補助力度加大與更多大型項目落地，國際電解水制氫產能或將繼續成番增長。一方面，海外有較多大型規劃綠氫項目儲備，全球經過投資決議的萬噸級電解水制氫項目已有近50項;另一方面，全球尤其歐洲各國對綠氫生產的補貼資金逐漸到位，疊加航運、化工等領域對零碳燃料與零碳原料的需求增長，或會推動2024年多項萬噸級項目落地開工。結合各國項目規劃、補貼進展、碳市場等多方面預測，樂觀情境下，到2025年底全球(含中國)綠氫累計產能或將增長至約140萬噸/年，到2030年底全球(含中國)綠氫累計產能或將增長至約1600萬噸/年。電解水制氫的基本原理是在直流電的作用下，水分子在電解槽中被分解成氫離子和氫氧根離子。內蒙古本地電解水制氫設備

采用PEM水電解制氫技術建造加氫站現場制備綠氫。青島本地電解水

氫氣具有高能量密度、易于儲存和轉化等特點，被廣泛應用于燃料電池、航空航天、化工等領域。燃料電池是一種將氫氣和氧氣通過化學反應產生電能的裝置，它具有零排放、高效率、低噪音等優點，被廣泛應用于汽車、船舶、飛機等交通工具；航空航天領域中，氫氣被用作火箭燃料，因為它的燃燒產生的副產品是水，不會對環境造成污染；化工領域中，氫氣被用作還原劑、氫化劑、氫氣焊等。氫氣是一種易燃易爆的氣體，因此在制造、儲存和使用過程中需要注意安全。在制造氫氣的過程中，需要注意電解槽的設計、電流密度的控制、氣體的分離和純化等因素，以避免火災和的發生；在儲存和使用氫氣的過程中，需要采取相應的安全措施，如加壓儲存、防爆裝置、防靜電等，以確保人員和環境的安全。青島本地電解水