Vety{0}}happigeneraattoreiden ydinvalmistusmenetelmä on vesielektrolyysi. Sen toimintaperiaatteena on käyttää matalajännitteistä tasavirtaa veden (H2O) elektrolysoimiseksi vedyn ja hapen seoksen (eli Brownin kaasun) tuottamiseksi. Tämä prosessi suoritetaan tyypillisesti elektrolyyttikennossa, joka sisältää elektrolyyttejä, kuten kaliumhydroksidia (KOH) tai natriumhydroksidia (NaOH), ja se koostuu tehomoduulista, elektrolyyttikennosta, kaasun -nesteen erotusjärjestelmästä ja turvaohjauslaitteesta.
Vedyn tuotantoon tarkoitettu vesielektrolyysi sisältää pääasiassa alkalisen elektrolyysin (AE), protoninvaihtokalvoelektrolyysin (PEME) ja kiinteän oksidielektrolyysin (SOE). Näistä SOE-teknologia käyttää höyryelektrolyysiä, toimii korkeissa lämpötiloissa ja on teoriassa korkein energiatehokkuus, mutta tämä teknologia on vielä laboratoriotutkimus- ja kehitysvaiheessa.
Kotimaassani vesielektrolyysitekniikan teolliselle sovellukselle on tunnusomaista AE päämenetelmänä ja PEME lisämenetelmänä. maani omistaa merkittävän osuuden alkalisen elektrolyysin (AE) vedyn tuotantolaitteiden maailmanlaajuisista markkinoista. Uusiutuviin energialähteisiin{2}} perustuvan vedyn tuotantoon tarkoitetun vesielektrolyysin odotetaan tulevan tulevaisuudessa yleisin menetelmäksi, joten emäksisen vesielektrolyysin vetytuotantotekniikka kehittyy vähitellen kohti suurempia kapasiteettia. MW--tason PEME-vetytuotantolaitteita kehitetään parhaillaan, ja niiden odotetaan tulevan markkinoille 1-2 vuoden sisällä.
AE-vedyn tuotantoteknologian osalta painopiste on erittäin aktiivisten, pitkäikäisten-vedyn ja hapen kehittymisen katalyyttisten elektrodien, uusien korkean-kaasun-kestävyyden, alhaisen-resistanssin ja ympäristöystävällisten kalvojen kehittämisessä. elektrolyysilaitteiden virtauskentän rakenteen optimointi; ja kehittää nolla-rakoelektrolysaattoreita, korkeapaineisia-vedyn tuotantolaitteita ja suuria-uusiutuvan energian vedyn tuotantojärjestelmiä. PEME-vedyn tuotantoteknologian osalta painopiste on korkean -tehokkaiden, alhaisten-jalometallikatalyyttien, erittäin{11}}kestävien kalvoelektrodien ja kotimaisesti tuotettujen protoninvaihtokalvojen kehittämisessä. ja tutkii MW{12}}tason järjestelmäintegraatiota ja kaasun{13}}lämmönhallintatekniikoita. 14. viisivuotissuunnitelman aikana keskitytään suuren-kapasiteetin AE-vedyn tuotantoteknologian esittelyn ja soveltamisen edistämiseen, keskittyen PEME-vedyn tuotantoteknologian keskeisiin haasteisiin vastaamiseen sekä näiden kahden teknologian integroidun soveltamisen vahvistamiseen ja sähköisten{18}}vetyjärjestelmien esittelyyn.
Vedyn tuotantoon tarkoitetulla vesielektrolyysillä on pitkä historia, se toteutettiin ensimmäisen kerran vuonna 1800, ja ensimmäinen teollinen elektrolyysilaite ilmestyi vuonna 1902. Nykyaikaisen teknologisen kehityksen tärkeimpiä virstanpylväitä ovat: DuPontin protoninvaihtokalvojen parantaminen vuonna 1962; NEL:n ei--asbestikalvoalkalielektrolysaattorien käyttöönotto vuonna 1988; ja PEM-elektrolysaattoriteknologian kehittäminen MW{5}}tason energiatuotteisiin 2000-luvulta lähtien.
