水電解制氫是利用電能將水分解為氫氣和氧氣的過程，可以用下面的化學方程式表示：2H 2O ----->2H2 + O2水電解制氫需要一個電解槽，其中有兩個電極（陽極和陰極），分別連接到電源的正負極。水在電解槽中充當電解質，可以傳導電流。當通電時，水在陽極發生氧化反應，生成氧氣和正電荷的氫離子（H +）。而在陰極發生還原反應，氫離子與負電荷的電子（e -）結合生成氫氣。具體的反應如下：陽極反應：2H 2 O -----> O 2 + 4H + + 4e -陰極反應：4H + + 4e - 2H 2水電解制氫的效率取決于所需的電壓和實際消耗的電能。理想情況下，水電解制氫只需要1.23 V的電壓，這是水分解為氫氣和氧氣所需的**小熱力學勢差。但實際上，由于電極材料、電解質、溫度、壓力、反應動力學等因素的影響，水電解制氫需要更高的電壓才能進行，一般在1.8~2.4 V之間。因此，水電解制氫的效率一般在50~80%之間。PEM電解堆與燃料電池電堆存在極大相似性，大部分PEM電解堆研發工程師也一般具有燃料電池電堆開發經驗。泰安小型電解水制氫設備廠家

陰離子交換膜電解水技術(AEM)AEM是較為新興的電解水制氫技術，尚處于研發階段。備受關注的原因是其采用陰離子交換膜作為電解質，將ALK的低成本和PEM簡單、高效的優點相融合。現階段的研究重點陰離子交換膜材料開發和機理研究，主要以國外大學，國家實驗室等科研機構主導（如NortheasternUniversity,LosAlamos,UniversityOregon,GeorgiaTech等）。其與PEM的根本區別在于將膜的交換離子由質子換為氫氧根離子。氫氧根離子的相對分子質量是質子的17倍，這使得其遷移速度比質子慢得多。AEM的優勢是不存在金屬陽離子，不會產生碳酸鹽沉淀堵塞制氫系統。AEM中使用的電極和催化劑是鎳、鈷、鐵等非貴金屬材料，且產氫的純度高、氣密性好、系統響應快速，與目前可再生能源發電的特性十分匹配。但AEM膜的機械穩定性不高，AEM中電極結構和催化劑動力學需要優化。AEM電解水技術處于千瓦級的發展階段，在全球范圍內，一些研究組織/機構正在積***力于AEM水電解槽的開發，為了擴大這項技術的商業應用，仍然需要一些創新與改進。河南本地電解水制氫設備公司取決于功率的大小，一個PEM電解槽包含數十甚至上百個電解池。

在直流電作用下，水分子在陰極發生還原反應，生成氫氣和氫氧根離子（OH–），氫氧根離子在電場和氫氧側濃度差的作用下穿過隔膜到達陽極，在陽極一側發生析氧反應，生成氧氣和水。電解槽裝配時浸沒在高濃度（20%~30%）的KOH 溶液中，此時離子電導率比較大，主要缺點是電解液具有腐蝕性，NaOH 和NaCl 溶液也可作電解液，但不常用。堿槽的電解池分成兩個電極，電極將氣密隔膜分開。由于隔膜的阻礙，氫氣和氧氣不會通過隔膜混合在一起，但是電解液卻可以通過隔膜進入另一側。制氫系統運行時，氫氣和堿液的混合液以及氧氣與堿液的混合液分別經過氣水分離器，將氣體和溶液分離，堿液回流至電解槽，氫氣和氧氣分別進入純化裝置提純后進行收集。

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。堿性電解水制氫系統主要包括堿性電解槽主體和輔助系統(BOP)。堿性電解槽主體由端壓板、密封墊、極板、電板、隔膜等零部件組裝而成，電解槽包括數十甚至上百個電解小室，由螺桿和端板把這些電解小室壓在一起形成圓柱狀或正方形，每個電解小室以相鄰的2個極板為分界，包括正負雙極板、陽極電極、隔膜、密封墊圈、陰極電極6個部分。堿性電解槽主要成本構成為：電解電堆組件45%和系統輔機55%；電解槽成本中55%是膜片及膜組件。堿性電解水制氫設備由于電解質的穩定性較好，價格較低，因此在實際應用中使用較為多。

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%。PEM電解槽的產氫純度通常在99.99%左右。烏海國內電解水制氫設備廠家排名

燃料電池汽車被視為整個綠氫行業的先導產業，但下一步的關鍵是成本下降，同時帶動更大場景更大規模應用。泰安小型電解水制氫設備廠家

在電解水制氫時，水發生電化學反應，在陰極產生氫氣，在陽極產生氧氣。純水作為電解質時，為弱電解質，電離程度低，且導電能力較差，因此往往會在水溶液中加入容易電離的電解質用于增加電解液的導電性。堿性電解質制氫的效果較好，不會腐蝕電極和電解池中的設備，通常采用濃度為20%～30%的KOH或者NaOH溶液作為電解質，并且通常用鍍鎳鋼板或者鎳銅鐵作為陽極催化劑，鍍有鎳或者鎳鈷合金的鋼材則作為陰極催化劑，運行時，施加的電壓一般在1.9 V到2.6 V之間。泰安小型電解水制氫設備廠家