电解水制氢技术主要分为：碱性电解水制氢（OH-）、氢质子电解水制氢（H+）和固体氧化物电解水制氢（O2-），其装置示意如图 1 所示。按照电解质状态，电解水制氢技术可以进一步分为 6 类，有关电解水技术制氢的详细信息见表1。
碱性电解水技术在市场化方面最为成熟，占据主导地位，国内已有多家具有碱性电解水技术的公司。同时碱性电解水技术已经应用于国内外一些大型示范项目，具体项目见表 2，示范工程采用的电解槽均具有 15 年的设计寿命，而且采用了非贵金属做催化剂，具有市场竞争力。
通常碱性电解水技术用于电厂冷却用氢的制备项目，较少使用于可再生能源发电项目。主要原因在于：1）碱性电解水可以使用非贵金属电催化剂，因此电解槽的催化剂成本较低，同时副产品中的碱液、水蒸气等需要辅助设备去除；2）碱性电解水不可随启随停，无法调节制氢速度，因此与可再生能源发电的适配性较差。
固体聚合物电解水技术运用灵活，适合具有波动性的可再生能源。目前，掌握固体聚合物电解水技术的企业大多分布在国外，主要有 Proton Onsite公司、Giner 公司和西门子股份公司，其中 Proton onsite 公司所推出的质子交换膜电解水制氢装置占全球的 70%。
代表性工程国家电网在浙江台州大陈岛氢利用示范工程 PEM 电解水制氢系统，是首个海岛“绿氢”综合能源示范项目。该项目通过构建“制氢—储氢—燃料电池”热电联供系统，利用 PEM 电解水装置消纳海岛富余风电，年产氢 73 000 m3（标况），实现海岛清洁能源 100%消纳与全过程“零碳”供能。2021 年11 月30 日，中国石化在北京、乌鲁木齐、新疆库车三地举行云启动仪式，中国首个万吨级光伏绿氢示范项目———中国石化新疆库车绿氢示范项目正式启动建设。这是全球在建的最大光伏绿氢生产项目，投产后年产绿氢可达2 万t。
固体氧化物电解水技术由于电解池电堆寿命短的问题、电解制氢过程需要辅助部件耦合以及安全问题，远远达不到商业化要求。目前示范项目推广缓慢。
国内陆续推广光伏制氢、海风制氢项目，从可再生能源耦合性方面看，未来PEM制氢发展潜力最大，其中PEM膜技术中聚合物相对成熟，陶瓷基钙钛矿技术相对前沿。
