氢能因其清洁、可再生、热值高等优点被人们认为是能源。在众多的制氢方法中，电解水制氢是理想的生产技术之一。电解水制氢具有环境友好、产氢纯度高、可与可再生能源结合等优点，满足未来发展的要求。然而，目前还没有大规模的可再生制氢系统可以与传统的化石燃料制氢系统竞争。氢是一种可再生的清洁能源，在未来占有重要地位，其制备、储存、运输和应用都引起了广泛的关注。目前，制氢的主要技术手段包括化石能源重整制氢、工业副产品提取氢气、电解水制氢等。传统的化石燃料制氢技术比较成熟，但化石燃料资源有限。燃烧时，它会造成碳排放，严重污染环境。工业副产氢气是指从焦炉气、氯碱尾气等工业生产的副产品中提取氢气。由于工艺限制，该方法生产的氢气纯度较低，且生产过程中仍存在污染问题。其优点是简单易用，可以用于小型化应用，并且获取的氢气纯度高，可以达到99.999%以上。山东小型电解水制氢设备企业
碱性电解水在生产占有率和制氢成本方面具有巨大的优势。电解水技术的主要指标包括：电流密度、负载范围、气体纯度、电解效率、使用寿命、设备价格和动态响应几个方面。碱性水技术的痛点是电流密度低能耗效率低和隔气性差，特别是波动情况下的隔气性，存在本质安全性问题。随着碱性电解水技术的发展，隔膜材料已经发展了三代，早期的石棉隔膜，目前规模应用的 PPS 隔膜，逐渐出现了隔气性、稳定性好，能耗低的复合隔膜材料。国内外比较好技术为西班牙 AGFA 公司的 Zirfon 复合膜和国内碳能科技公司的复合隔膜。承德PEM电解水在未来的研发中，制氢设备不断迭代升级，有望在能源转型和氢能产业中发挥更为重要的作用。
水电解制氢中一般要求运行在稳定或接近稳定的电力输入下以保障整体性能和可靠性，而可再生能源包括风和太阳能具有波动性的天然特征，这导致可再生能源电力无法完全用于制氢，不利于实现可再生能源的有效利用。目前碱性电解槽表现出一定的波动性负荷跟随能力，如允许在 30%－110%比例的额定制氢功率区间内运行，但缺乏长期的示范验证。尤其是当输入电力波动性变化时，电解槽内温度、电位等参数发生瞬态变化，水或碱液等传质响应滞后，导致局部高温或高电势，可能对电极、隔膜等材料造成不可逆损害，从而影响制氢性能，削减电解槽寿命。基于波动性对电解槽的工况－材料－结构－性能影响规律，进行正向设计开发，研究缓解策略，提升电解槽抵抗电源波动能力，从而增加可再生能源利用率，对于降低电解水制氢成本、推动规模化应用具有重要意义。
和碱性电解水制氢技术相比，PEM电解水制氢技术具有电流密度大、氢气纯度高、响应速度快等优点。PEM电解槽的电流密度更大，通常在10000 A/m2以上。PEM电解槽的产氢纯度通常在99.99%左右。由于PEM电解槽使用纯水作为电解原料，产生的氢气中不会带入碱雾，有利于提升氢气品质。另外，质子交换膜的气体渗透率低，这有助于避免氢气和氧气的气体交叉渗透现象。PEM电解槽无需严格控制膜两侧压力，具有快速启动停止和快速功率调节响应的优势，适用于可再生能源发电波动性输入。传统的碱性电解槽制氢，主要是以氢氧化钾为电解质。
电解水制氢是一种利用电将水分子分解为氢气和氧气的绿色高效制氢技术。电解水制氢的技术有很多，如碱性水电解、质子交换膜、高温固体氧化物和阴离子交换膜电解等。电解水制氢纯度高，能作为储能载体储存富余可再生能源。电解水制氢的整个过程只消耗水和电，不消耗其他化石资源。工艺简单，操作方便，无碳产品，清洁无污染。设备占地面积小，多台设备可同时生产，操作灵活。但同时，电解水制氢也是一种昂贵的制氢技术。生产氢气的主要功耗约为4.5~5.5 kW h m⁻³。碱性电解水制氢设备由于电解质的稳定性较好，价格较低，因此在实际应用中使用较为多。沧州小型电解水制氢设备
PEM电解槽的单位成本仍然远高于碱性电解槽。山东小型电解水制氢设备企业
氢能近两年市场规模呈突飞猛进的态势，呈现出项目规模大、客户较为集中、要求更专业的特点。客户群集中在煤化工、石油化工、气体公司等行业。制氢单位成本 LCOH 仍是限制绿氢普遍应用的关键，而作为生命周期达 20 年以上的化工装置，其运行的安全、稳定对 LCOH 的影响很大。前述客户群对制氢装备这一虽具有较长应用历史，但 2000 年以来一直未大规模应用于降碳场景的技术产品持一定程度的观望态度，即对设备的寿命、利用率、衰减等关乎装备安全、稳定、可靠运行的指标十分关注。此外，前述客户群期望厂商能够提供这些指标的支撑素材和逻辑，以获得金融机构的资金支持。山东小型电解水制氢设备企业
