綠氫是通過可再生能源發電，再通過電解水獲取氫氣。電解水制氫是在直流電的作用下，通過電化學過程將水分子分解為氫氣和氧氣，分別在陰、陽極析出。而電解水制氫目前主要有三種技術路線，即堿性電解（AWE），質子交換膜（PEM）電解以及固體氧化物（SOEC）三種技術路線。

電解水制氫三種技術路線對比

在以上三種技術路線中，堿性電解水制氫技術路線最為成熟，成本最低，目前更具經濟性。下面我們就來看一下堿性電解水制氫的技術原理。

堿性電解水技術是以KOH、NaOH水溶液為電解質，如采用石棉佈等作為隔膜，在直流電的作用下，將水電解成氫氣和氧氣。

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堿性電解水制氫原理示意圖

原理：

在陰極，水分子被分解為氫離子和氫氧根離子，氫離子得到電子生成氫原子，並進一步生成氫分子；

氫氧根離子則在陰、陽極之間的電場力作用下穿過多孔的橫膈膜，到達陽極，在陽極失去電子生成水分子和氧分子。

堿性電解池原理

電解出的氣體會帶有堿液，因此，對產出的氣體要進行脫堿霧處理。

堿性電解槽的優勢

在目前的電解水制氫技術中，堿性電解槽技術最為成熟，生產成本最低。

堿性電解槽的局限性

1）堿性電解槽能源效率較低，通常在60%左右；

2）堿性電解質（如KOH）會與空氣中的CO2反應，形成在堿性條件下不溶於水的碳酸鹽，這些不溶性的碳酸鹽會阻塞多孔的催化層，阻礙產物和反應物的傳遞，大大降低電解槽的性能；

3）堿性電解槽難以快速關閉或啟動，制氫速度難以快速調節，因為必須時刻保持電解池的陽極和陰極兩側上的壓力均衡，防止氫氧氣體穿過多孔的石棉膜混合，進而引起爆炸。

4）堿性電解槽難以與具有快速波動特性的可再生能源配合。