甲醇與水在一定的溫度和壓力下，通過催化劑的作用，發生催化裂解反應和一氧化碳變換反應，終產生氫氣與二氧化碳的混合氣體。這個反應系統相當復雜，涉及多個組分和反應。主要反應包括甲醇的加水裂解，生成一氧化碳和氫氣，以及一氧化碳與水反應生成二氧化碳和氫氣。經過換熱、冷凝和分離后，可以得到氫含量約為74%、二氧化碳含量約為5%以及一氧化碳含量約為5%的轉化氣。甲醇的單程轉化率高達95%以上，未反應的原料則循環使用。隨后，轉化氣通過變壓吸附裝置進行分離提純，從而獲得高純度的氫氣。PSA變壓吸附工藝是氫氣分離的重要方法。它利用氣體組份在吸附床中的吸附特性差異，實現氫氣的分離提純。在固定吸附床中，通過充填吸附劑，含氫混合氣體在特定壓力下進入吸附床。由于不同組份的吸附特性不同，它們會在吸附床的不同位置形成吸附富集區。強吸附組份（如二氧化碳）會富集在吸附床的入口端，而弱吸附組份（如氫氣）則會富集在出口端。通過這種方式，可以實現氫氣的有效分離提純。PSA變壓吸附技術能夠制取出純度高達99%~999%的氫氣。PEM電解槽的產氫純度通常在99.99%左右。濟寧電解水制氫設備公司

電解水制氫的操作步驟主要是：第一步，準備電解槽，將兩個電極分別插入水中，保持適當間距，通電后水開始分解。第二步，選擇合適電極，通常是一種不容易被氧化的材料，例如鉑或鎢。第三步，選用合適電流，通電后應選擇合適的電流實現水的電解，電流的大小取決于反應條件和電極的大小。第四步，產氣收集，當電極的電流通過水時，氫氣和氧氣分別分解，并聚集在相應電極周圍，可以用一個導管或管道將產生的氫氣收集起來。第五步，分離氫氣，氫氣可以通過壓縮或直接與空氣相接觸來分離收集。通遼本地電解水制氫技術隨著制氫裝備性能提升、成本下降，我國制氫設備自主技術創新呈現發展勢頭，將促進綠氫產業規模化發展。

目前，電解水制氫技術比較成熟，而且水是一種***存在的資源，氫氣也是一種清潔的燃料，并不會產生有害的排放物，所以這是一種可持續的能源生產方式，應用比較***。同時，在電解水制氫的過程，還可以利用來自可再生能源的電力，比如太陽能、風能等，所以，電解水制氫在未來將成為更加環保和可持續的能源生產方式此外，電解水制氫技術的槽體結構簡單、易于操作、價格便宜且技術成熟，已經普遍應用在燃煤電 廠、燃氣電廠和核電廠的氫冷發電機補氫上，能夠持續提供可靠且滿足純度、濕度要求及用量的氫氣。

電解水制氫系統主要由電解槽、分離器、洗滌器、冷卻器、供水、加堿等設備組成。電解槽是電解水制氫系統的**設備，為了降低水的電阻，提高電解效率，必須在水中加入NaOH或KOH電解質，配成30%左右的堿液注入電解槽。制氫環節是雙碳目標的提出使“綠氫”成為減碳脫碳的重要途徑。其中，電解水制氫是重要的制取綠氫的方法。電解水制氫規模的提升，也使電解槽市場迅速增長。根據HengCe（恒策咨詢）的統計及預測，2023年全球水電解制氫設備市場銷售額達到了11.96億美元，預計2030年將達到171.4億美元，年復合增長率（CAGR）為45.6%（2024-2030）。地區層面來看，中國市場在過去幾年變化較快，2023年市場規模為百萬美元，約占全球的%，預計2030年將達到百萬美元，屆時全球占比將達到%。水電解制氫被認為是未來制氫的發展方向，特別是利用可再生能源電解水制氫。

堿性電解水技術比較大的缺點在于工作電流密度較低、電解槽效率不高、占地面積大。特別在冬季，設備需要經過較長時間預熱，啟動時間大概需要2 h。不過堿性電解水電解槽、隔膜等設備、材料的加工、制備工藝在我國已經基本成熟，產業鏈相對完善，是目前在我國**適合規模化的技術路線。通過調研了解，目前國內比較大單槽制氫規模已經達到 3000 Nm3/h，電解槽直流電耗比較低可以達到4.2 kW·h/Nm3。其原理為在兩個電極之間施以直流電，并用隔膜將陰陽兩極分離開來，在陰極水分子被還原，生成氫氣和氫氧根離子，生成的氫氧根離子穿過隔膜到達陽極，在陽極側失電子析氧，生成氧氣和水。國內大多數工業級可再生能源電解水制氫應用項目仍然以堿性水電解為主。河北PEM電解水制氫設備廠家

壓縮制氫設備是一種通過物理過程令氫氣密度增加，從而實現純化的方法。濟寧電解水制氫設備公司

新興電解水制氫技術海水電解制氫：可直接利用海洋資源，但面臨高鹽度、腐蝕性等挑戰。未來應開發抗腐蝕催化劑、適用的交換膜，改進電極結構和電解槽裝置。耦合制氫：通過小分子氧化與析氫反應耦合，降**氫能耗，提高能量效率。未來需深入探究耦合機制，開發經濟環保的技術并集成到可再生能源系統。研究總結與展望電解水制氫技術取得一定進展，但仍面臨諸多挑戰。未來應提升催化劑性能、降低能耗、研制新型設備，以適應可再生能源并網和清潔能源儲存需求，在能源轉型中發揮重要作用。濟寧電解水制氫設備公司