水電解制氫有不同的類型，主要根據(jù)使用的電解質和傳導的離子種類來區(qū)分。常見的有以下幾種：-質子交換膜（PEM）水電解：使用固態(tài)聚合物膜作為電解質，傳導H +離子。具有高效率、高純度、低溫度、低壓力等優(yōu)點，但也有成本高、壽命短、易堵塞等缺點。-堿性水電解：使用液態(tài)堿性溶液（如NaOH或KOH）作為電解質，傳導OH -離子。具有成本低、壽命長、穩(wěn)定性好等優(yōu)點，但也有效率低、純度差、高溫度、高壓力等缺點。固體氧化物（SOEC）水電解：使用固態(tài)陶瓷材料作為電解質，傳導O 2-離子。具有高效率、高純度、可逆性等優(yōu)點，但也有成本高、壽命短、高溫度（700~800℃）等缺點。PEM電解水制氫裝置輔助系統(tǒng)包括四大系統(tǒng)：電源供應系統(tǒng)、氫氣干燥純化系統(tǒng)、去離子水系統(tǒng)和冷卻系統(tǒng)。青島國內(nèi)電解水制氫技術

降低操作電壓的方法總結，主要三個方面：①陰極超電位；②陽極超電位；③電阻電壓降。低電密下，超電壓是主因，高電密下，電阻電壓降為主因。1、提高操作溫度。減小電解液本身電阻，降低活化超電壓，降低理論分解電壓。但要兼顧腐蝕問題。2、提高操作壓力。減小電解液含氣度，從而減小實際電阻，但會引起理論分解電壓上升（相對?。?、降低電流密度。減小超電壓，減小電阻電壓降。但與提高電密減小設備費，與提高操作溫度相悖。4、加大循環(huán)速度。減小含氣度，減小濃差極化，使溫度分布均勻以降低電阻率。但過高作用不。5、提高催化活性。降低活化超電壓，減小電阻電壓降。主要取決于材料性質和表面形態(tài)。6、減小極間距離。減小電阻電壓降。但要考慮含氣度上升，以及槽內(nèi)短路打火。烏海電解水國內(nèi)生產(chǎn)的PEM電解槽單槽制氫規(guī)模大約在200 Nm3/h，國外生產(chǎn)的PEM電解槽單槽制氫規(guī)模可以達到500Nm3/h。

氫氣，這一無碳綠色新能源，憑借其環(huán)保安全、高能量密度、高轉化效率、豐富儲量以及適用性等特點，在應對環(huán)境危機和構建清潔低碳能源體系中扮演著至關重要的角色。隨著化石燃料資源的日漸枯竭和能源價格的持續(xù)攀升，尋找廉價且儲量豐富的替代能源制氫已成為當務之急。展望未來，生物能、太陽能、風能等可再生能源制氫在21世紀將逐漸嶄露頭角，但就目前而言，從天然氣、甲醇、水等資源中制氫的技術仍相當有競爭力。值得注意的是，煤制氫因對環(huán)境和大氣造成嚴重污染而不被本項目考慮，因此不在討論之列。在選擇國內(nèi)制氫原料路線時，必須綜合考慮原料資源的可獲得性和成本因素。天然氣制氫工藝雖復雜但技術成熟，甲醇制氫流程簡潔且設備常見，而水電解制氫則操作簡便至可實現(xiàn)全自動無人值守。在制氫純度方面，天然氣和甲醇制氫可達到999%，而水電解制氫在純度更高時可達9999%。同時，不同制氫方式對場地條件也有不同要求，例如天然氣制氫需考慮管道或槽車供應的便捷性，甲醇制氫則原料充足、運輸儲存方便，而水電解制氫的場地條件更為寬松。

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(jīng)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(jīng)驗豐富，國內(nèi)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(wǎng)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。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(chǎn)業(yè)中發(fā)揮更為重要的作用。

2023年全球電解水制氫項目開始向大型化、萬噸級發(fā)展。據(jù)能景研究統(tǒng)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(chǎn)能的項目數(shù)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(chǎn)能，其中規(guī)模比較大的是中國中石化新疆庫車綠氫項目，氫氣產(chǎn)能約2萬噸/年，電解槽裝機260MW。另有1萬噸/年氫氣產(chǎn)能項目2項，分別為中國的三峽集團內(nèi)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(yè)Unigel位于卡馬薩里的一期綠氨項目（設計產(chǎn)能1萬噸/年），電解槽裝機60MW。PEM電解水制氫的系統(tǒng)響應速度快，適應動態(tài)操作。濟寧工業(yè)電解水制氫技術

PEM電解水制氫技術目前設備成本較高。青島國內(nèi)電解水制氫技術

曾經(jīng)或者現(xiàn)在仍然有些人認為，電解槽尤其是堿性電解槽是成熟的不能再成熟的東西，直接應用就好，但關鍵問題就在于這里，之前電解槽的應用都是基于電網(wǎng)的穩(wěn)定電力使用的。而基于風、光波動性這么大的電力來源，在此場景下，即便是對于具有豐富經(jīng)驗的老牌電解槽廠商來說也是一大難題。對于新入局的電解槽企業(yè)，那問題就更多了，安全性、穩(wěn)定性、可靠性等等，產(chǎn)品的方方面面都伴隨著小小的問題。甚至，據(jù)傳，有些項目還出現(xiàn)了比較嚴重的人員傷亡。一開始設想的很好，但在落地實施的時候都是方方面面各種想不到的突發(fā)問題，甚至是突發(fā)事件、事故。青島國內(nèi)電解水制氫技術