电解水制氢技术工艺简单、制得氢气纯度高，也不存在污染，已经在工业领域应用较多。电解水制氢技术包括碱性电解法、固体高分子电解质电解以及高温固体氧化物电解3类。

碱性电解法的设备投资成本低，在工业上应用最广泛，一般采用25%～30%的氢氧化钾水溶液为电解质，工作温度为70～80℃，铁、镍或者镍合金等碱性金属材料为电极。但本方法的电解效率仅为50%～60%，总效率低于30%，耗电量很大。

固体高分子电解质电解法的关键在于采用离子聚合物膜作为固体电解质，实现阳离子传输并隔离电极，完成水的电解。该系统的工作温度约为80 ℃，电解效率大于75%，总制氢效率约为35%。但由于作为关键组件的离子聚合物膜为全氟磺酸，同时电极材料中通常含有铂系金属，因此价格昂贵，导致总成本高昂。

高温固体氧化物电解法是以稀土金属氧化物掺杂的氧化错陶瓷为固体电解质，使得水在高温蒸汽状态下被电解为氢气和氧气。由于该技术路线是在极高温度（约800-950 ℃）下工作，其电解反应动力增大，电解效率可超过95%，总体效率超过50%，被认为是制氢技术突破的关键技术路线。但该技术路线存在的材料损耗大，电堆易衰减等问题，目前该技术瓶颈尚未突破，因此尚无法规模化推广。