在直流電作用下，水分子在陰極發(fā)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(fā)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(tǒng)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(jīng)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。其優(yōu)點是適用范圍廣，處理量大，同時沒有任何排放物，環(huán)保性好。棗莊國內電解水

電解水制氫系統(tǒng)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(tǒng)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(huán)節(jié)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(guī)模的提升，也使電解槽市場迅速增長。根據(jù)HengCe（恒策咨詢）的統(tǒng)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(qū)層面來看，中國市場在過去幾年變化較快，2023年市場規(guī)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%。電解制氫河北電解槽的基本組成單位是電解池。

2023年全球電解水制氫項目開始向大型化、萬噸級發(fā)展。據(jù)能景研究統(tǒng)計，2023年1月至12月全球新增建成的電解水制氫項目中，千噸級以上氫氣產能的項目數(shù)量占比增大，由上一年度同期的約12%提升到了29%。其中，2023年全球至少3項達到了萬噸級氫氣產能，其中規(guī)模比較大的是中國中石化新疆庫車綠氫項目，氫氣產能約2萬噸/年，電解槽裝機260MW。另有1萬噸/年氫氣產能項目2項，分別為中國的三峽集團內蒙古納日松光伏制氫項目，電解槽裝機70MW；巴西比較大氮肥企業(yè)Unigel位于卡馬薩里的一期綠氨項目（設計產能1萬噸/年），電解槽裝機60MW。

電解液的電阻受多種因素的影響。首先是電解液的種類和濃度。例如，在堿性電解液中，氫氧化鉀（KOH）濃度的變化會改變電解液的導電性。一般而言，濃度越高，離子數(shù)量越多，導電性越好，電阻越小，電壓損耗也會相應降低。但是過高的濃度可能會導致其他問題，如腐蝕電極等。其次是溫度。溫度升高，電解液中離子的運動速度加快，離子遷移率增加，使得電解液的電阻減小。例如，當溫度從20℃升高到80℃時，氫氧化鉀電解液的電阻會降低，從而減少電壓損耗。另外，電解池的幾何結構也會影響電壓損耗。電極間距越大，離子傳輸?shù)木嚯x越長，電解液的電阻就越大，電壓損耗也就越大。同時，電解池的形狀、電極的大小和排列方式等也會對電解液的電阻產生一定的影響。該設備通過特定的膜過濾技術，將氫氣從混合氣體中分離出來。

堿性水電解技術(ALK)是指在堿性電解質環(huán)境下進行電解水制氫的過程，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。較之于其他制氫技術，堿性電解水制氫可以采用非貴金屬催化劑，且電解槽具有15年左右的長使用壽命，因此具有成本上的優(yōu)勢和競爭力。堿性電解水制氫技術已有數(shù)十年的應用經(jīng)驗，在20世紀中期就實現(xiàn)了工業(yè)化，商業(yè)成熟度高，運行經(jīng)驗豐富，國內一些關鍵設備主要性能指標均接近于國際先進水平，單槽電解制氫量大，易適用于電網(wǎng)電解制氫。但是，該技術使用的電解質是強堿，具有腐蝕性且石棉隔膜不環(huán)保，具有一定的危害性。電解水制氫作為目前制取綠氫主要的方式，市場規(guī)模正不斷擴大。烏海工業(yè)電解水制氫設備企業(yè)

水電解制氫設備是將水分解成氫和氧的方法，將電流通過水電解槽內的電極，在負極處放電，把水分解成氫和氧。棗莊國內電解水

三種制氫路線：“成本”短期制約，“可持續(xù)”長期。氫氣制備方式主要包括化石燃料制氫、工業(yè)副產氫和電解水制氫三類。其中電解水制氫是利用水的電解反應制備氫氣的技術，可再生電力制氫稱為“綠氫”，是零碳排、可持續(xù)的“路線”，但目前成本仍是制約其普及的瓶頸因素，其規(guī)?；瘧眯枰a業(yè)鏈各環(huán)節(jié)推動降本。影響單位制氫成本的主要因素包括電價、單位電耗、設備單價、運行壽命等因素。隨著后續(xù)風光發(fā)電LCOE下降、電解槽量產降本、效率提升和壽命增加，電解水制氫成本有望逐步接近工業(yè)副產氫甚至煤制氫，實現(xiàn)經(jīng)濟性。棗莊國內電解水