电解水制氢是目前应用较广且比较成熟的方法之一。电解水制氢技术主要有三种：碱性水电解(AE)、质子交换膜水电解(PEM)和固体氧化物水电解(SOE)，但是SOE电解水技术仍处于实验室研发阶段。电解水技术与光解水、热化学制氢的不同特点：电解水技术成熟、设备简单、无污染，所得氢气纯度高、杂质含量少，适用于各种场合，缺点是耗能大、制氢成本高;光解水技术目前难点是催化剂研制;热化学循环制氢系统更复杂，但制氢效率较高，结合可再生能源，利用效率更高。
目前我国氢气产量超3000万吨/年，主要是化石能源制氢、工业副产氢等，用于生产化工产品。其中化石能源制氢碳排放量很高，平均制取每公斤氢气会排放10-30公斤二氧化碳。在双碳目标下，化石能源制氢显然不能成为发展的主方向。
据中研普华产业研究院出版的《2022-2027年中国电解水制氢行业市场竞争格局分析及发展前景预测报告》统计分析显示：
电解水制氢行业成本的关键在于耗能问题。一方面通过开发PEM及SOEC技术可降低电解过程中的能耗，另一方面依靠光伏和风电的发展低成本制氢。电解水制氢设备市场需求正在快速增加，同时该领域的市场竞争也愈演愈烈。电解水制氢是未来最有发展潜力的绿色氢能供应方式，因此在“双碳”背景下，电解水制氢项目成为市场关注的热点话题。
近年来，不少大型央企、传统氢能企业等纷纷将目光瞄准至绿氢产业。在不少业内人士看来，随着绿氢产能规模不断增长、电解槽等核心设备成本持续降低、光伏电价优势逐渐凸显，绿氢产业发展有望打开更大想象空间。氢能占全球能源比重将大幅提升。目前，由于制取及储运成本高等因素，氢能在全球 能源占比仅 0.1%。随全球能源转型进程加速，氢能将在全球能源结构中占据重要地位，多 家国际能源研究机构对 2050 年氢能需求占全球能源比重做出预测，预测结果均在 12%以上， 氢能委员会、彭博新能源财经预测结果高达 22%，相较目前 0.1%的水平大幅提升。
据高工产研氢电研究所(GGII)调研统计，2021年中国电解水制氢设备市场规模超过9亿元，出货量超过350MW。2022年中国电解水制氢设备市场需求有望达到730MW，同比2021年接近翻番;2025年国内电解水制氢设备市场需求量将超过2GW，相比2020年增长6倍以上。