PEM水電解槽以固體質子交換膜PEM為電解質，以純水為反應物。
由于PEM電解質氫氣滲透率較低，產生的氫氣純度高，僅需脫除水蒸氣，工藝簡單，安全性高；電解槽采用零間距結構，歐姆電阻較低，顯著提高電解過程的整體效率，且體積更為緊湊；壓力調控范圍大，氫氣輸出壓力可達數(shù)兆帕，適應快速變化的可再生能源電力輸入

01、水電解和氧氣析出

水（2H2O）在陽極上發(fā)生水解反應，
在電場和催化劑的作用下，分裂成質子（4H+）、電子（4e-）和氣態(tài)氧（O2）
方程式：2H2O?=?4H+?+?4e-?+?O2??
方程式：2H2O（2個水分子）?=?4H（4個氫原子）+?+?4e（4個電子）-?+?O2氧氣

02、質子交換
4H+穿過含有磺酸基官能團的固體PEM，在電場的作用下到達陰極。

03、電子傳導
4e-電子通過外電路由陽極傳到陰極。