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電解水制氫是指水分子在直流電的作用下解離生成氧氣和氫氣，分別從電解槽的陽極和陰極析出。在技術(shù)層面上，電解水制氫主要分為堿性水電解(AWE)、固體聚合物PEM水電解、固體聚合物陰離子交換膜(AEM)水電解和固體氧化物(SOE)水電解。其中，AWE是較早工業(yè)化的水電解技術(shù)，具有數(shù)十年的應用經(jīng)驗，技術(shù)較為成熟。近年來，PEM水電解技術(shù)在產(chǎn)業(yè)化方面發(fā)展迅速，SOE水電解技術(shù)處于初步示范階段，AEM水電解研究剛剛起步。

1.堿性電解水制氫

電解水制氫槽隔膜主要由非石棉材料，起到氣體分離的作用。工業(yè)堿水電解槽的電解液通常采用質(zhì)量分數(shù)為20%~30%的氫氧化鉀溶液，電解槽運行溫度為70~80，工作電流密度約為0.25安培/平方厘米，產(chǎn)生的氣體壓力為0.1 ~ 1.6兆帕，總效率為62%~82%。堿水制氫是一項成熟的技術(shù)，投資和運行成本低，但存在堿液流失、腐蝕、能耗高等問題。

2.純水電解水制氫

與電解水制氫不同，質(zhì)子交換膜(PEM)電解水制氫選用化學穩(wěn)定性、質(zhì)子傳導性和氣體分離性好的全氟磺酸質(zhì)子交換膜代替非石棉隔膜作為固體電解質(zhì)，可有效防止電子轉(zhuǎn)移，提高電解槽安全性。

3.高溫固體氧化物電解水制氫

高溫固體氧化物電解水制氫不同于堿性水電解和PEM水電解，高溫固體氧化物電解水制氫采用固體氧化物作為電解質(zhì)材料，工作溫度為800~1 000，制氫過程的電化學性能顯著提高，效率提高。