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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是較早工業化的水電解技術，具有數十年的應用經驗，技術較為成熟。近年來，PEM水電解技術在產業化方面發展迅速，SOE水電解技術處于初步示范階段，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。工業堿水電解槽的電解液通常采用質量分數為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，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，質子交換膜(PEM)電解水制氫選用化學穩定性、質子傳導性和氣體分離性好的全氟磺酸質子交換膜代替非石棉隔膜作為固體電解質，可有效防止電子轉移，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。