水电解是通过直流电分解水生成氢气与氧气的化学实验，1800年由尼科尔森和卡莱尔首次实现。该实验用于验证水由氢、氧元素组成，体积比为2:1，霍夫曼电解器采用铂电极与硫酸电解液（浓度8%），工作电压为直流12-16V 。
水电解技术分为低温与高温两类：低温技术包括碱性电解器和质子交换膜（PEM）电解器，碱性电解器采用氢氧化钾溶液作为电解质，能量效率约75%；PEM电解器使用质子交换膜隔离气体，核能制氢项目应用该技术可达90%效率，氢气纯度99.999%，能耗4.5kWh/Nm³ 。日本开发的固体高分子型电解槽采用铂阴极（石墨基体）、铱系合金阳极（钛基体），与离子交换膜组装间隙为150-300μm 。中国已投产碱性电解槽工业化项目，PEM电解槽实现技术突破，海水电解中试装置试运行验证了沿海绿氢供应可行性 。
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