A víz elektrolízisével, különösen megújuló energiaforrások felhasználásával történő hidrogéntermelés jelenleg a legalacsonyabb szén-dioxid-kibocsátású folyamat a számos hidrogénforrás közül, amelyet „zöld hidrogénnek” is neveznek. Jelenleg négy technológiát használnak elsősorban az elektrolitikus vízzel történő hidrogéngyártáshoz: lúgos víz (AKL) elektrolízis technológiát, protoncserélő membrán (PEM) elektrolízis technológiát, szilárd oxid (SOEC) elektrolízis technológiát és alap anioncserélő membrán (AEM) elektrolízis technológiát. Közülük a SOEC technológia és az AEM technológia még csak laboratóriumi stádiumban van, csak néhány kísérleti projekt van a piacon, tagadhatatlan, hogy ennek a két technológiának megvannak a maga műszaki előnyei, de még mindig hosszú út áll előttünk. laboratóriumtól a nagyszabású gyártási alkalmazásokig.
Jelenleg a projektelektrolizátor igazán nagyszabású alkalmazása a lúgos elektrolizátor és a PEM elektrolizátor, Kínában a lúgos elektrolizátor több mint 90%, a külföldi országokban pedig a PEM elektrolizátor a fősodor. Valójában a PEM elektrolizátorok technológiailag fejlettebbek, mint a lúgos elektrolizátorok.
Először is, a lúgos elektrolizáló technológiája nagyon kiforrott, és a berendezés gyártási kapacitása 1-2000Nm³/h-t tartalmaz, ami alacsony gyártási nehézséggel és kényelmesen használható. A PEM elektrolizátor fejlettebb technológiája pontosan azt jelenti, hogy a PEM elektrolizátor tervezési, gyártási és használati nehézségei nagyobbak, a legnagyobb PEM elektrolizátor gyártási kapacitása pedig mindössze 200 Nm³/h, amivel nehéz kielégíteni a zöld hidrogén iránti növekvő keresletet az országban. jövőre, mielőtt a nagyszabású probléma megoldódik. Másodszor, a költségek szempontjából a PEM elektrolizátor katódjának nemesfém irídiumot kell használnia, az anódnak pedig nemesfém platinát. Ami önmagában az irídiumot illeti, a jelenlegi 2-5mg/cm2 katód irídium terhelés szerint 1 tonna irídium fém csak 1 GW PEM elektrolitikus cella beépített kapacitást tud biztosítani, az irídium éves kibocsátása pedig mindössze 5 tonna. Egyetlen eszközzé alakítva egy 200 Nm³/h PEM elektrolizátor 1 kg irídiumot igényel, a jelenlegi 203 USD/g piaci ár szerint önmagában az irídium ára 200 USD,000. Az alkálikus elektrolizátor elektródája általában fémnikkel, a költség nagyon alacsony, és a lúgos elektrolizáló teljes költsége csak egynegyede a PEM elektrolizálóénak.
A teljesítmény tekintetében a lúgos elektrolizátor és a PEM elektrolizátor kis különbséggel rendelkezik a hidrogéntermelés energiafogyasztásában, a rendszer energiafogyasztásában és hatékonyságában, valamint jelentős különbség van az áramsűrűségben és az indítási időben. A hagyományos lúgos elektrolizátor áramsűrűsége általában csak 2000-3000A/m2, míg a PEM elektrolizátor áramsűrűsége általában meghaladja az 10000A/m2-t. A nagyobb áramsűrűség azt jelenti, hogy a PEM elektrolizátor térfogata kisebb és kisebb területet foglal el azonos hidrogéntermelési mennyiség mellett. Az elektrolizátor hőtermelése gyorsabb a PEM elektrolizátor áramsűrűségének növelése után. Ha kevesebb idő áll rendelkezésre az üzemi hőmérséklet eléréséhez, a hidegindítási idő rövidebb.
A technológia fejlődésével azonban tovább javult a lúgos elektrolizátorok áramsűrűsége és indítási ideje.
