制氫項目的成本問題始終是個繞不過的話題，電費成本占氫氣成本的70-80%，電費成本高限制了各類制氫項目的進展，即便搭配可再生能源電力，也會因為其間歇性的特點配套相關的儲能，增加成本。不管是氫制氨/甲醇/其他，還是可再生能源制氫用于各類應用場景，項目目前還沒有特別好的投資回報率，目前大多數的項目都是綁定著風光資源在進行項目的運作，而電網的接入及電網的承載能力又是一大挑戰。但在這個過程中，由于競爭無比激烈、投入產出比太差的陰影始終籠罩在制氫設備廠家的頭頂，部分企業不再投入資金，部分企業直接退出生產制造，部分企業直接放棄了氫能的征程。PEM電解水制氫裝置輔助系統包括四大系統：電源供應系統、氫氣干燥純化系統、去離子水系統和冷卻系統。山西電解水制氫設備構造圖

電解水的工藝流程包括水的凈化、電解槽的設計、電流密度的控制、氣體的分離和純化等過程。具體流程如下：1.水的凈化：在電解水之前，需要對水進行凈化處理，去除其中的雜質和離子，以保證電解效率和氫氣的純度。2.電解槽的設計：電解槽的設計需要考慮到電解效率、能耗、耐腐蝕性能等因素，一般采用的是具有高效電解效果和良好耐腐蝕性能的材料。3.電流密度的控制：電流密度是影響電解效率和氫氣純度的重要因素，一般采用的是0.1~0.5 A/cm2的電流密度。4.氣體的分離和純化：在電解水過程中，氫氣和氧氣會同時產生，需要通過分離和純化的方法將氫氣和氧氣分開，并去除其中的雜質和水分，以得到純凈的氫氣。河北pem電解水制氫設備電解水制氫系統主要由電解槽、電源系統、氣體分離與純化系統、冷卻系統以及控制系統等組成。

水電解制氫的效率取決于所需的電壓和實際消耗的電能。理想情況下，水電解制氫只需要1.23 V的電壓，這是水分解為氫氣和氧氣所需的小熱力學勢差。但實際上，由于電極材料、電解質、溫度、壓力、反應動力學等因素的影響，水電解制氫需要更高的電壓才能進行，一般在1.8~2.4 V之間。因此，水電解制氫的效率一般在50~80%之間。水電解制氫是一種可利用可再生能源（如太陽能、風能等）產生清潔氫氣的方法，具有環境友好和碳中和的潛力。但也面臨著技術挑戰和經濟競爭力等問題，需要進一步的研究和發展。

2023年全球電解水制氫項目開始向大型化、萬噸級發展。據能景研究統計，2023年1月至12月全球新增建成的電解水制氫項目中，千噸級以上氫氣產能的項目數量占比增大，由上一年度同期的約12%提升到了29%。其中，2023年全球至少3項達到了萬噸級氫氣產能，其中規模比較大的是中國中石化新疆庫車綠氫項目，氫氣產能約2萬噸/年，電解槽裝機260MW。另有1萬噸/年氫氣產能項目2項，分別為中國的三峽集團內蒙古納日松光伏制氫項目，電解槽裝機70MW；巴西比較大氮肥企業Unigel位于卡馬薩里的一期綠氨項目（設計產能1萬噸/年），電解槽裝機60MW。常見的電解水制氫設備包括堿性電解水制氫設備、酸性電解水制氫設備和固體氧化物電解水制氫設備。

電解水制氫的操作步驟主要是：第一步，準備電解槽，將兩個電極分別插入水中，保持適當間距，通電后水開始分解。第二步，選擇合適電極，通常是一種不容易被氧化的材料，例如鉑或鎢。第三步，選用合適電流，通電后應選擇合適的電流實現水的電解，電流的大小取決于反應條件和電極的大小。第四步，產氣收集，當電極的電流通過水時，氫氣和氧氣分別分解，并聚集在相應電極周圍，可以用一個導管或管道將產生的氫氣收集起來。第五步，分離氫氣，氫氣可以通過壓縮或直接與空氣相接觸來分離收集。堿性電解水制氫設備由于電解質的穩定性較好，價格較低，因此在實際應用中使用較為多。衡水本地電解水制氫設備廠家

傳統的堿性電解槽制氫，主要是以氫氧化鉀為電解質。山西電解水制氫設備構造圖

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。山西電解水制氫設備構造圖