氫是宇宙中分布最廣的物質(zhì)。氫的高熱值是同等質(zhì)量的焦炭和汽油等化石燃料熱值的三到四倍。日本、德國等國成立了氫能研究中心，國際氫能委員會(huì )于2017年公布了一份關(guān)于世界氫能未來(lái)發(fā)展的調查報告。

氫主要以化合態(tài)的形式在大自然中存在，其主要儲存形式是水。氫能也是人類(lèi)通過(guò)各種科學(xué)技術(shù)，從自然界獲得的最為豐富、最有效的能源之一，將是未來(lái)的主要能源。

電解水以氫能為二次能源，提高電力系統的靈活性，跨越多能源領(lǐng)域。這有利于促進(jìn)氫燃料電池技術(shù)在交通領(lǐng)域的大規模應用，實(shí)現消費層面的清潔能源，降低交通領(lǐng)域對油氣能源的整體依賴(lài)，降低能源的外部依賴(lài)。

目前制氫經(jīng)常用的方法：

（1)以可再生能源風(fēng)能、太陽(yáng)能、水利等綠色能源所產(chǎn)生的“綠電”，在電解水原理的基礎上，電解水制取氫氣，用于社會(huì )各個(gè)方面。電解水其原理是基于氧氣與氫氣反應的可逆反應，陽(yáng)極發(fā)生：4OH-=2H2O+O2（g）+4e；陰極發(fā)生反應：4e+4H2O=2H2（g）+4OH-；總反應方程式為：2H2O=2H2（g）+O2（g）。

(2）在質(zhì)子交換膜（PEM）技術(shù)中，陽(yáng)極和陰極主要是貴金屬催化劑，如銥陽(yáng)極和鉑陰極。質(zhì)子以水合質(zhì)子交換的形式通過(guò)膜還原到氫陰極。質(zhì)子交換膜是電解質(zhì)離子的傳導和氣體分離的功能。優(yōu)點(diǎn)是電流密度高，氫氣純度高，設備尺寸和重量小。缺點(diǎn)是成本高。RuO2和IrO2通常是PEM電解陽(yáng)極的優(yōu)良催化劑，而Pt被認為是氫沉積反應的電催化劑。質(zhì)子交換膜價(jià)格昂貴，會(huì )變質(zhì)，縮短膜的壽命。

PEM制氫技術(shù)

堿性電解水制氫是一種成熟的制氫技術(shù)，廣泛應用于電力、電子等行業(yè)。該結構包括陽(yáng)極、陰極、電源、隔膜和電解質(zhì)溶液。它不需要昂貴的催化劑，壽命長(cháng)，通常超過(guò)10年。

堿性電解水制氫

氫能源的儲存技術(shù)

（1）高壓儲氫技術(shù)

氫氣在正常大氣壓下，其狀態(tài)是氣態(tài)的，所以在一定程度上增加了儲存和運輸的難度。但是氫氣能夠被壓縮成液體，這項技術(shù)類(lèi)似于壓縮氣體儲存技術(shù)。第二種方法是低壓壓縮氫氣，原理與天然氣注入技術(shù)相同。

(2)液態(tài)儲氫技術(shù)

氫氣是一種非常易燃的燃料，所以液態(tài)儲氫技術(shù)是采用一種低溫儲氫技術(shù)，在低溫條件下，它能將氫氣轉化為液態(tài)氫，并且還能再在低溫下進(jìn)行壓縮和冷卻，然后裝入專(zhuān)用的低溫容器中，在滿(mǎn)足儲存要求的情況下，以多種方式進(jìn)行運輸和管理。

(3)氫化物儲氫技術(shù)

儲氫的方法只有三種，即通過(guò)儲氫合金、金屬氫化物和無(wú)機非金屬材料制成的不同容器進(jìn)行封裝。其主要條件一定要滿(mǎn)足儲存的要求（主要是溫度和壓力），否則氧氣就可能與氫氣反應，吸收大量氫氣，然后在一定條件下（加熱或減壓）釋放氫氣，它主要由氫氣和分子氫組成，氫化物儲存技術(shù)可靠，但反應緩慢。