水電解制氫是利用電能將水分解為氫氣和氧氣的過程，可以用下面的化學方程式表示：2H 2O ----->2H2 + O2水電解制氫需要一個電解槽，其中有兩個電極（陽極和陰極），分別連接到電源的正負極。水在電解槽中充當電解質，可以傳導電流。當通電時，水在陽極發生氧化反應，生成氧氣和正電荷的氫離子（H +）。而在陰極發生還原反應，氫離子與負電荷的電子（e -）結合生成氫氣。具體的反應如下：陽極反應：2H 2 O -----> O 2 + 4H + + 4e -陰極反應：4H + + 4e - 2H 2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。在傳統制氫方法中，煤與天然氣重整等化石能源制氫是現今工業制氫的主流。國內電解水制氫設備公司

雖然堿性水電解工業化比較成熟，但其缺點也很明顯，首先，效率低，即使有隔膜的存在，陽極生成的氧氣也會擴散到陰極，擴散到陰極的氧氣又被還原成水，使得電解效率變低，而且穿越到陰極的氧氣會帶來很嚴重的安全隱患。其次，電解器能承受的電流密度有限，因為液體電解質和隔膜存在，使得電解器難以在高電流密度的條件下運行。再次，由于采用液體電解質，高壓條件下運行也難以實現，不利于運行管理。雖然堿性電解水技術有明顯的不足，但是其應用成本低，仍是工業應用中的重點。目前越來越多的精力去研究開發堿性條件下的固體電解質聚合物薄膜代替溶液電解質和隔膜，實現堿性離子隔膜水電解（AEMWE，anion exchange membrane water electrocatalysis），能有效彌補傳統堿性水電解的不足。電解制氫山西目前，電解水制氫技術已經得到了廣泛應用，并且隨著技術的不斷發展。

該技術是指使用質子（陽離子）交換膜作為固體電解質替代了堿性電解槽使用的隔膜和液態電解質(30%的氫氧化鉀溶液或26%氫氧化鈉溶液)，并使用純水作為電解水制氫原料的制氫過程。和堿性電解水制氫技術相比，PEM電解水制氫技術具有電流密度大、氫氣純度高、響應速度快等優點，并且，PEM電解水制氫技術工作效率更高，易于與可再生能源消納相結合，是目前電解水制氫的理想方案。但是由于PEM電解槽需要在強酸性和高氧化性的工作環境下運行，因此設備需要使用含貴金屬(鉑、銥)的電催化劑和特殊膜材料，導致成本過高，使用壽命也不如堿性電解水制氫技術。

電解水制氫系統主要由電解槽、分離器、洗滌器、冷卻器、供水、加堿等設備組成。電解槽是電解水制氫系統的**設備，為了降低水的電阻，提高電解效率，必須在水中加入NaOH或KOH電解質，配成30%左右的堿液注入電解槽。制氫環節是雙碳目標的提出使“綠氫”成為減碳脫碳的重要途徑。其中，電解水制氫是重要的制取綠氫的方法。電解水制氫規模的提升，也使電解槽市場迅速增長。根據HengCe（恒策咨詢）的統計及預測，2023年全球水電解制氫設備市場銷售額達到了11.96億美元，預計2030年將達到171.4億美元，年復合增長率（CAGR）為45.6%（2024-2030）。地區層面來看，中國市場在過去幾年變化較快，2023年市場規模為百萬美元，約占全球的%，預計2030年將達到百萬美元，屆時全球占比將達到%。氫能在非道路運輸領域的應用也在不斷推廣。

電解液的電阻受多種因素的影響。首先是電解液的種類和濃度。例如，在堿性電解液中，氫氧化鉀（KOH）濃度的變化會改變電解液的導電性。一般而言，濃度越高，離子數量越多，導電性越好，電阻越小，電壓損耗也會相應降低。但是過高的濃度可能會導致其他問題，如腐蝕電極等。其次是溫度。溫度升高，電解液中離子的運動速度加快，離子遷移率增加，使得電解液的電阻減小。例如，當溫度從20℃升高到80℃時，氫氧化鉀電解液的電阻會降低，從而減少電壓損耗。另外，電解池的幾何結構也會影響電壓損耗。電極間距越大，離子傳輸的距離越長，電解液的電阻就越大，電壓損耗也就越大。同時，電解池的形狀、電極的大小和排列方式等也會對電解液的電阻產生一定的影響。氫能是一種來源豐富、綠色低碳、應用很多的二次能。河南本地電解水制氫設備產量

電解槽是電解水制氫系統的裝備，在直流電作用下，水通過電化學反應，得到氫氣和氧氣。國內電解水制氫設備公司

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。國內電解水制氫設備公司