在直流電作用下，水分子在陰極發(fā)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(fā)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(tǒng)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。國內生產的PEM電解槽單槽制氫規(guī)模大約在200 Nm3/h，國外生產的PEM電解槽單槽制氫規(guī)?？梢赃_到500Nm3/h。威海國內電解水制氫設備

堿性水電解技術(ALK)是指在堿性電解質環(huán)境下進行電解水制氫的過程，電解質一般為30%質量濃度的KOH溶液或者26%質量濃度的NaOH溶液。較之于其他制氫技術，堿性電解水制氫可以采用非貴金屬催化劑，且電解槽具有15年左右的長使用壽命，因此具有成本上的優(yōu)勢和競爭力。堿性電解水制氫技術已有數(shù)十年的應用經驗，在20世紀中期就實現(xiàn)了工業(yè)化，商業(yè)成熟度高，運行經驗豐富，國內一些關鍵設備主要性能指標均接近于國際先進水平，單槽電解制氫量大，易適用于電網電解制氫。但是，該技術使用的電解質是強堿，具有腐蝕性且石棉隔膜不環(huán)保，具有一定的危害性。承德電解水在制氫設備加速推陳出新的背后，電解水制氫設備領域的投融資呈現(xiàn)不斷高漲的強勁勢頭。

綠氫制取技術包括利用風電、水電、太陽能等可再生能源電解水制氫、太陽能光解水制氫及生物質制氫，其中可再生能源電解水制氫是應用**廣、技術**成熟的方式。電解水制氫，即通過電能將水分解為氫氣與氧氣的過程，該技術可以采用可再生能源電力，不會產生CO2和其他有毒有害物質的排放，從而獲得真正意義上的“綠氫”。電解水制氫原料為水、過程無污染、理論轉化效率高、獲得的氫氣純度高，但該制氫方式需要消耗大量的電能，其中電價占總氫氣成本的60%~80%。

新興電解水制氫技術海水電解制氫：可直接利用海洋資源，但面臨高鹽度、腐蝕性等挑戰(zhàn)。未來應開發(fā)抗腐蝕催化劑、適用的交換膜，改進電極結構和電解槽裝置。耦合制氫：通過小分子氧化與析氫反應耦合，降**氫能耗，提高能量效率。未來需深入探究耦合機制，開發(fā)經濟環(huán)保的技術并集成到可再生能源系統(tǒng)。研究總結與展望電解水制氫技術取得一定進展，但仍面臨諸多挑戰(zhàn)。未來應提升催化劑性能、降低能耗、研制新型設備，以適應可再生能源并網和清潔能源儲存需求，在能源轉型中發(fā)揮重要作用。堿性電解水制氫設備由于電解質的穩(wěn)定性較好，價格較低，因此在實際應用中使用較為多。

電解水制氫系統(tǒng)的性能指標涵蓋了制氫效率、氫氣純度、能耗以及設備壽命等多個方面。制氫效率是評估系統(tǒng)性能的**指標，它體現(xiàn)了系統(tǒng)將電能轉化為氫氣所蘊含化學能的能力。而氫氣純度則直接關乎其使用價值和安全性能。此外，系統(tǒng)的能耗狀況會影響其運行成本，而設備壽命則決定了系統(tǒng)的長期經濟效益。隨著可再生能源的迅猛發(fā)展和氫能產業(yè)的持續(xù)壯大，電解水制氫技術正面臨著前所未有的發(fā)展機遇。展望未來，該技術將向著更高效率、更優(yōu)經濟性以及更加環(huán)保的方向持續(xù)進步。同時，隨著技術革新和成本的不斷降低，電解水制氫有望在更多領域得到廣泛應用和推廣。綜上所述，電解水制氫系統(tǒng)作為一種重要的制氫方式，不僅具有廣闊的應用前景，還蘊藏著巨大的發(fā)展?jié)摿?。通過持續(xù)的技術創(chuàng)新和產業(yè)升級，電解水制氫技術將為推動氫能產業(yè)的發(fā)展貢獻重要力量。采用PEM水電解制氫技術建造加氫站現(xiàn)場制備綠氫。菏澤國內電解水制氫設備企業(yè)

在未來的研發(fā)中，制氫設備不斷迭代升級，有望在能源轉型和氫能產業(yè)中發(fā)揮更為重要的作用。威海國內電解水制氫設備

理論分解電壓：不計任何損耗，只考慮水的自由能變化(電功)，該電壓用于克服電解產生的可逆電動勢電解水的理論分解電壓是1.23V。不過在實際操作中，由于電極極化、溶液電阻等因素，實際分解電壓往往大于理論分解電壓。實際分解電壓：一般在1.8-2.0V左右。超電壓：電流通過電極時產生極化現(xiàn)象，使電極電位偏離平衡值，此偏離值即為超電壓。產生原因：(1)濃差極化:電極過程某些步驟遲緩，使電極表面附近的反應物離子濃度低于電解液中的濃度，電極電位偏離平衡電位。高電流密度下容易出現(xiàn)，但實際電解溫度較高且循環(huán)，所以可忽略不計。(2)活化極化:參加電極反應的某些粒子缺少活化能來完成電子轉移，使陽極上氧化反應難以釋放電子，陰極上還原反應難以吸收電子，電極電位偏離平衡電位。低電流密度下容易出現(xiàn)。威海國內電解水制氫設備