電解水制氫主要分為 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、固體氧化物（SOE）水電解，相關(guān)特性對比見表 1。其中，AWE 是早工業(yè)化的水電解技術(shù)，已有數(shù)十年的應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)，為成熟；PEM 電解水技術(shù)近年來產(chǎn)業(yè)化發(fā)展迅速，SOE 水電解技術(shù)處于初步階段，而 AEM 水電解研究剛起步。從時(shí)間尺度上看，AWE 技術(shù)在解決近期可再生能源的消納方面易于快速部署和應(yīng)用；但從技術(shù)角度看，PEM 電解水技術(shù)的電流密度高、電解槽體積小、運(yùn)行靈活、利于快速變載，與風(fēng)電、光伏（發(fā)電的波動(dòng)性和隨機(jī)性較大）具有良好的匹配性。隨著 PEM 電解槽的推廣應(yīng)用，其成本有望快速下降，必然是未來 5~10 a 的發(fā)展趨勢。SOE、AEM 水電解的發(fā)展則取決于相關(guān)材料技術(shù)的突破情況。

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電解槽材料可以是鋼材、水泥、陶瓷等。鋼材耐堿，是應(yīng)用廣的。對于腐蝕性強(qiáng)的電解液，鋼槽內(nèi)部用鉛、合成樹脂或橡膠等襯里。目前電解槽正朝大容量、低能耗方向發(fā)展。復(fù)極式電解槽適于大型生產(chǎn)，先后為電解水和氯堿工業(yè)所采用。水電解制氫電解槽多采用鐵為陰極面，鎳為陽極面的串聯(lián)電解槽（外形似壓濾機(jī)）來電解或的水溶液。陽極出氧氣，陰極出氫氣。該方法成本較高，但產(chǎn)品純度大，可直接生產(chǎn)99.7%以上純度的氫氣。