Výroba vodíka elektrolýzou vody, najmä s využitím obnoviteľných zdrojov energie, je v súčasnosti proces s najnižšími emisiami uhlíka spomedzi mnohých zdrojov vodíka, známy aj ako „zelený vodík“. V súčasnosti sa na výrobu vodíka elektrolytickou vodou využívajú najmä štyri technológie: technológia elektrolýzy alkalickej vody (AKL), technológia elektrolýzy s protónovou výmennou membránou (PEM), elektrolýza s pevným oxidom (SOEC) a technológia elektrolýzy so základnou anexovou membránou (AEM). Spomedzi nich je technológia SOEC a technológia AEM stále v laboratórnom štádiu, na trhu je len niekoľko pilotných projektov, je nepopierateľné, že tieto dve technológie majú svoje príslušné technické výhody, ale k dosiahnutiu cieľa je ešte dlhá cesta. od laboratória až po aplikácie vo veľkom meradle.
V súčasnosti je skutočne rozsiahlou aplikáciou projektového elektrolyzéra alkalický elektrolyzér a elektrolyzér PEM, v Číne predstavuje alkalický elektrolyzér viac ako 90% a v zahraničí je hlavným prúdom elektrolyzér PEM. V skutočnosti sú PEM elektrolyzéry technologicky vyspelejšie ako alkalické elektrolyzéry.
V prvom rade je technológia alkalického elektrolyzéra veľmi vyspelá a výrobná kapacita zariadenia zahŕňa 1-2000Nm³/h, čo má nízku výrobnú náročnosť a pohodlné používanie. Pokročilejšia technológia elektrolyzéra PEM presne znamená, že elektrolyzér PEM má väčšiu náročnosť na dizajn, výrobu a použitie a výrobná kapacita najväčšieho elektrolyzéra PEM je iba 200 Nm³/h, čo je ťažké uspokojiť rastúci dopyt po zelenom vodíku v budúcnosti pred vyriešením rozsiahleho problému. Po druhé, z hľadiska nákladov, katóda elektrolyzéra PEM potrebuje použiť drahý kov irídium a anóda potrebuje drahý kov platinu. Pokiaľ ide o samotné irídium, podľa aktuálneho zaťaženia katódového irídia 2-5mg/cm2 môže 1 tona kovového irídia dodať iba 1 GW inštalovanej kapacity elektrolytického článku PEM a ročná produkcia irídia je iba 5 ton. Po prevedení na jedno zariadenie vyžaduje elektrolyzér PEM s výkonom 200 Nm³/h 1 kg irídia, podľa aktuálnej trhovej ceny 203 USD/g je cena samotného irídia 200 USD,000. Elektródou alkalického elektrolyzéra je vo všeobecnosti nikel, cena je veľmi nízka a celková cena alkalického elektrolyzéra je len štvrtina elektrolyzéra PEM.
Pokiaľ ide o výkon, alkalický elektrolyzér a elektrolyzér PEM majú malý rozdiel v spotrebe energie na výrobu vodíka, spotrebe energie a účinnosti systému a existuje významný rozdiel v hustote prúdu a čase spustenia. Prúdová hustota tradičného alkalického elektrolyzéra je vo všeobecnosti iba 2000-3000A/m2, zatiaľ čo prúdová hustota elektrolyzéra PEM je vo všeobecnosti viac ako 10 000 A/m2. Vyššia prúdová hustota znamená, že objem PEM elektrolyzéra je menší a zaberá menšiu plochu pri rovnakom množstve produkcie vodíka. Výroba tepla elektrolyzéra je rýchlejšia po zvýšení prúdovej hustoty elektrolyzéra PEM. S kratším časom na dosiahnutie prevádzkovej teploty je kratší čas studeného štartu.
S rozvojom technológie sa však prúdová hustota a čas nábehu alkalických elektrolyzérov ďalej zlepšili.
