水電解制氫是一種較為方便的制取氫氣的方法。由浸沒在電解液中的一對電極，中間隔以防止氣體滲透的隔膜而構成水電解池，通以一定電壓的直流電時，水就發生分解，生成氫氣和氧氣。
水電解制氫的原理是：用電能破壞現成化合物中的鍵能，使其重組為氫分子。
電解水生成氫氣的現象最早是在1789年被觀測到；1948年，Zdansk和LONZA建造了第一臺增壓式水電解裝置，即工業化水電解裝置的雛形，水電解工藝發展至今，具有技術可靠、操作簡單、維護方便、不產生污染、不會產生CO2排放、制得的氫氣純度可達99.8%（雜質主要為H2O和O2）的優點，而且所用設備的材料也都容易取得。其唯一的缺點是電能消耗大，達到整個生產成本的85%,造成氫氣成本高。
化學反應
①堿性條件：
陰極：4H2O+4e=2H2↑+4OH
陽極：4OH-4e=2H2O+O2↑
總反應式：2H2O=2H2↑+O2↑
②酸性條件：
陽極：2H2O-4e=O2↑+4H
陰極：4H+4e=2H2↑
反應遵循法拉第定律，氣體產量與電流和通電時間成正比。
制作原理
在一些電解質水溶液中通入直流電時，分解出的物質與原來的電解質完全沒有關系，被分解的是作為溶劑的水，原來的電解質仍然留在水中。例如硫酸、氫氧化鈉、氫氧化鉀等均屬于這類電解質。
在電解水時，由于純水的電離度很小，導電能力低，屬于典型的弱電解質，所以需要加入前述電解質，以增加溶液的導電能力，使水能夠順利地電解成為氫氣和氧氣。
制作方法
固體聚合物電解質
固體聚合物電解質，SPE電解水，最初用于向載人飛船或潛水艇供氧，或在實驗室作為氫氣發生器(可用于氣體色譜)。核電大規模發展以后，人們利用SPE技術在用電低谷電解水產生氫，在供電高峰以SPE氫氧燃料電池向外供電，使之成為能量貯存轉換裝置。
電解純水
通過直接電解純水產生高純氫氣（不加堿），電解池只電解純水即可產氫。通電后，電解池陰極產氫氣，陽極產氧氣，氫氣進入氫/水分離器。氧氣排入大氣。氫/水分離器將氫氣和水分離。氫氣進入干燥器除濕后，經穩壓閥、調節閥調整到額定壓力（0.02～0.45Mpa可調）由出口輸出。電解池的產氫壓力由傳感器控制在0.45Mpa左右，當壓力達到設定值時，電解池電源供應切斷；壓力下降，低于設定值時電源恢復供電。
應用研究
在氯堿工業中副產多量較純氫氣，除供合成鹽酸外還有剩余，也可經提純生產普氫或純氫。像化工二廠用的氫氣就是電解鹽水的副產。
2018年12月9日，中國科學技術大學俞書宏教授團隊和高敏銳教授團隊合作，研制出一種高性能低成本的新型三元納米片電催化劑。國際學術期刊《ANGEW》發表了該研究成果。
2021年11月26日，由華能清能院、華能四川公司、華能四川氫能公司、考克利爾競立聯合研制的國際首1300Nm3/h（標準立方米/小時）堿性制氫水電解槽正式下線。
參考資料 >
目前電解水制氫的工藝流程是什么樣的？.知乎.2021-07-05
氫能源發展里程碑！國產“巨無霸”制氫水電解槽下線.今日頭條.2021-11-26