理論分解電壓：不計任何損耗，只考慮水的自由能變化(電功)，該電壓用于克服電解產(chǎn)生的可逆電動勢電解水的理論分解電壓是1.23V。不過在實際操作中，由于電極極化、溶液電阻等因素，實際分解電壓往往大于理論分解電壓。實際分解電壓：一般在1.8-2.0V左右。超電壓：電流通過電極時產(chǎn)生極化現(xiàn)象，使電極電位偏離平衡值，此偏離值即為超電壓。產(chǎn)生原因：(1)濃差極化:電極過程某些步驟遲緩，使電極表面附近的反應物離子濃度低于電解液中的濃度，電極電位偏離平衡電位。高電流密度下容易出現(xiàn)，但實際電解溫度較高且循環(huán)，所以可忽略不計。(2)活化極化:參加電極反應的某些粒子缺少活化能來完成電子轉(zhuǎn)移，使陽極上氧化反應難以釋放電子，陰極上還原反應難以吸收電子，電極電位偏離平衡電位。低電流密度下容易出現(xiàn)。氫能的利用很多，包括燃料電池移動動力、分布式電站、化工加氫等領(lǐng)域。開封電解水

陰離子交換膜電解水技術(shù)(AEM)AEM是較為新興的電解水制氫技術(shù)，尚處于研發(fā)階段。備受關(guān)注的原因是其采用陰離子交換膜作為電解質(zhì)，將ALK的低成本和PEM簡單、高效的優(yōu)點相融合?，F(xiàn)階段的研究重點陰離子交換膜材料開發(fā)和機理研究，主要以國外大學，國家實驗室等科研機構(gòu)主導（如NortheasternUniversity,LosAlamos,UniversityOregon,GeorgiaTech等）。其與PEM的根本區(qū)別在于將膜的交換離子由質(zhì)子換為氫氧根離子。氫氧根離子的相對分子質(zhì)量是質(zhì)子的17倍，這使得其遷移速度比質(zhì)子慢得多。AEM的優(yōu)勢是不存在金屬陽離子，不會產(chǎn)生碳酸鹽沉淀堵塞制氫系統(tǒng)。AEM中使用的電極和催化劑是鎳、鈷、鐵等非貴金屬材料，且產(chǎn)氫的純度高、氣密性好、系統(tǒng)響應快速，與目前可再生能源發(fā)電的特性十分匹配。但AEM膜的機械穩(wěn)定性不高，AEM中電極結(jié)構(gòu)和催化劑動力學需要優(yōu)化。AEM電解水技術(shù)處于千瓦級的發(fā)展階段，在全球范圍內(nèi)，一些研究組織/機構(gòu)正在積***力于AEM水電解槽的開發(fā)，為了擴大這項技術(shù)的商業(yè)應用，仍然需要一些創(chuàng)新與改進。興安盟小型電解水PEM電解水制氫技術(shù)被公認為一種極具發(fā)展?jié)摿Φ木G色制氫方法。

AEM電解池是組成AEM電解系統(tǒng)的基本單位，多個AEM電解池一起組成了AEM電解模塊。大量的AEM電解模塊和多個輔助系統(tǒng)一起構(gòu)成了AEM電解水系統(tǒng)。AEM電解模塊與PEM電解槽結(jié)構(gòu)類似，其輔助系統(tǒng)包括氧氣處理和干燥系統(tǒng)、水箱、水處理凈化系統(tǒng)和交流直流轉(zhuǎn)換器等設備。陰離子交換膜AEM電解池的關(guān)鍵組成部分為陰離子交換膜組，由有機陽離子聚合物骨架和共價附著在骨架上的陽離子組成。陰極材料、陽極材料和陰離子交換膜是AEM電解池的，直接影響著AEM電解池的工作效率和設備壽命。

PEM電解水制氫：原理：采用質(zhì)子交換膜作為固體電解質(zhì)，以純水為電解原料，通過直流電實現(xiàn)水電解。特點：該技術(shù)具有高電流密度、高純度氫氣、快速響應以及高工作效率等優(yōu)勢。然而，其設備成本相對較高，且需要在強酸性和高氧化性的環(huán)境下運行。應用：PEM電解水制氫技術(shù)特別適用于需要高純度氫氣的領(lǐng)域，例如燃料電池汽車加氫站、食品工業(yè)以及半導體制造等。此外，其迅速響應的特性也使其非常適合與可再生能源結(jié)合使用。電解水制氫系統(tǒng)涵蓋了多個關(guān)鍵組件，包括電解槽、電源系統(tǒng)、氣體分離與純化模塊、冷卻體系以及控制系統(tǒng)等。其中，電解槽作為系統(tǒng)的**，其功能在于將水高效地電解為氫氣和氧氣。電解水制氫過程中需要的主要設備包括：電解槽、氣液分離裝置、補水配堿裝置制氫電源及熱工控制等。

氫氣具有高能量密度、易于儲存和轉(zhuǎn)化等特點，被廣泛應用于燃料電池、航空航天、化工等領(lǐng)域。燃料電池是一種將氫氣和氧氣通過化學反應產(chǎn)生電能的裝置，它具有零排放、高效率、低噪音等優(yōu)點，被廣泛應用于汽車、船舶、飛機等交通工具；航空航天領(lǐng)域中，氫氣被用作火箭燃料，因為它的燃燒產(chǎn)生的副產(chǎn)品是水，不會對環(huán)境造成污染；化工領(lǐng)域中，氫氣被用作還原劑、氫化劑、氫氣焊等。氫氣是一種易燃易爆的氣體，因此在制造、儲存和使用過程中需要注意安全。在制造氫氣的過程中，需要注意電解槽的設計、電流密度的控制、氣體的分離和純化等因素，以避免火災和的發(fā)生；在儲存和使用氫氣的過程中，需要采取相應的安全措施，如加壓儲存、防爆裝置、防靜電等，以確保人員和環(huán)境的安全。電解水制氫的原理非常簡單，就是水在電解槽中發(fā)生電解反應，產(chǎn)生氫氣和氧氣。新鄉(xiāng)工業(yè)電解水制氫設備產(chǎn)量

在充滿電解液的電解槽中通入直流電，水分子在電極上發(fā)生電化學反應，分解成氫氣和氧氣。開封電解水

主流電解水制氫技術(shù)堿性電解水制氫：技術(shù)成熟，已商業(yè)化，但存在電流密度低、氣體交叉混合等問題。通過采用微間隙或零間隙結(jié)構(gòu)可提升效率，未來應開發(fā)低成本非貴金屬催化劑。質(zhì)子交換膜電解水制氫：具有高電流密度、高氣體純度等優(yōu)點，但成本高、材料腐蝕問題突出。研究聚焦于開發(fā)非貴金屬催化劑，降低成本并提高材料耐腐蝕性。陰離子交換膜電解水制氫：成本效益高，但處于起步階段，膜材料性能和設備應用有待探索。未來需優(yōu)化非貴金屬催化劑，開發(fā)新型納米結(jié)構(gòu)材料。固體氧化物電解水制氫：高溫下效率高，但穩(wěn)定性和耐久性不足。研究重點是開發(fā)新型材料和催化劑，解決高溫下的穩(wěn)定性問題。開封電解水