电解水制氢是指水分子在直流电的作用下解离生成氧气和氢气，分别从电解槽的阳极和阴极析出。在技术层面上，电解水制氢主要分为碱性水电解(AWE)、固体聚合物PEM水电解、固体聚合物阴离子交换膜(AEM)水电解和固体氧化物(SOE)水电解。其中，AWE是较早工业化的水电解技术，具有数十年的应用经验，技术较为成熟。近年来，PEM水电解技术在产业化方面发展迅速，SOE水电解技术处于初步示范阶段，AEM水电解研究刚刚起步。

1.碱性电解水制氢

电解水制氢槽隔膜主要由非石棉材料，起到气体分离的作用。工业碱水电解槽的电解液通常采用质量分数为20%~30%的氢氧化钾溶液，电解槽运行温度为70~80，工作电流密度约为0.25安培/平方厘米，产生的气体压力为0.1 ~ 1.6兆帕，总效率为62%~82%。碱水制氢是一项成熟的技术，投资和运行成本低，但存在碱液流失、腐蚀、能耗高等问题。

2.纯水电解水制氢

与电解水制氢不同，质子交换膜(PEM)电解水制氢选用化学稳定性、质子传导性和气体分离性好的全氟磺酸质子交换膜代替非石棉隔膜作为固体电解质，可有效防止电子转移，提高电解槽安全性。

3.高温固体氧化物电解水制氢

高温固体氧化物电解水制氢不同于碱性水电解和PEM水电解，高温固体氧化物电解水制氢采用固体氧化物作为电解质材料，工作温度为800~1 000，制氢过程的电化学性能显著提高，效率提高。