目前電解水制氫主要有堿性（ALK）電解、質子交換膜（PEM）電解、陰離子交換膜電解（AEM）電解、固體氧化物（SOEC）電解這四種技術路線，根據各自技術特點以及商業化應用程度，堿性電解水制氫路線及PEM電解水制氫將是未來與可再生能源結合的主流電解水制氫工藝路線。
堿性電解。該技術已實現大規模工業化應用，國內關鍵設備主要性能指標均接近國際先進水平，設備成本低，單槽電解制氫量較大，適用于電網電解制氫。
PEM電解。該技術國內較國際先進水平差距較大，體現在技術成熟度、裝置規模、使用壽命、經濟性等方面，國外已有通過多模塊集成實現百兆瓦級PEM電解水制氫系統應用的項目案例。其運行靈活性和反應效率較高，能夠以最低功率保持待機模式，與波動性和隨機性較大的風電和光伏具有良好的匹配性。
AEM電解。該技術將傳統堿性液體電解質水電解與PEM水電解的優點結合起來，目前國內外尚處于研發完善階段。現階段的研發集中于堿性固體聚合物陰離子交換膜與高活性非貴金屬催化劑。
SOEC電解。該技術的電耗低于堿性和PEM電解技術，但尚未廣泛商業化，國內僅在實驗室規模上完成驗證示范。由于SOEC電解水制氫需要高溫環境，其較為適合產生高溫、高壓蒸汽的光熱發電等系統。
目前來看，堿性電解槽成本較低，經濟性較好，市場份額較PEM電解槽高一些。不過隨著燃料電池技術的不斷成熟，質子交換膜國產化的不斷加速突破，長期來看，PEM電解槽的成本和市場份額將逐漸提高，與堿性電解槽接近持平，并根據各自與可再生能源電力系統的適配性應用在光伏、風電領域。
圖表 1 四類電解水制氫對比
