Vandenilio gamyba vandens elektrolizės būdu, ypač naudojant atsinaujinančius energijos išteklius, šiuo metu yra mažiausiai anglies dvideginio išmetimo procesas tarp daugelio vandenilio šaltinių, dar žinomo kaip „žaliasis vandenilis“. Šiuo metu vandenilio gamybai elektrolitiniu vandeniu daugiausia naudojamos keturios technologijos: šarminio vandens (AKL) elektrolizės technologija, protonų mainų membranos (PEM) elektrolizės technologija, kietojo oksido (SOEC) elektrolizės technologija ir pagrindinės anijonų mainų membranos (AEM) elektrolizės technologija. Tarp jų SOEC technologija ir AEM technologija vis dar yra laboratorijos stadijoje, rinkoje yra tik keli bandomieji projektai, neabejotina, kad šios dvi technologijos turi atitinkamų techninių pranašumų, tačiau dar reikia nuveikti ilgą kelią iki nuo laboratorijos iki didelio masto gamybos programų.
Šiuo metu tikrai didelio masto projekto elektrolizatorius yra šarminis elektrolizatorius ir PEM elektrolizatorius, Kinijoje šarminis elektrolizatorius sudaro daugiau nei 90%, o užsienio šalyse PEM elektrolizatorius yra pagrindinis. Tiesą sakant, PEM elektrolizatoriai yra technologiškai pažangesni nei šarminiai elektrolizatoriai.
Visų pirma, šarminio elektrolizatoriaus technologija buvo labai subrendusi, o įrangos gamybos pajėgumai apima 1-2000Nm³/h, o tai yra mažo gamybos sudėtingumo ir patogus naudojimas. Pažangesnė PEM elektrolizatoriaus technologija tiksliai reiškia, kad PEM elektrolizatoriaus projektavimas, gamyba ir naudojimas yra sudėtingesnis, o didžiausio PEM elektrolizatoriaus gamybos pajėgumas yra tik 200 Nm³/h, todėl sunku patenkinti didėjantį žaliojo vandenilio poreikį. ateityje, kol didelės apimties problema bus išspręsta. Antra, sąnaudų požiūriu PEM elektrolizatoriaus katodui reikia naudoti tauriojo metalo iridį, o anodui – tauriojo metalo platiną. Kalbant apie vien iridžio kiekį, pagal dabartinę katodo iridžio apkrovą 2-5mg/cm2, 1 tona iridžio metalo gali tiekti tik 1 GW PEM elektrolitinių elementų instaliuotos galios, o metinė iridžio produkcija yra tik 5 tonos. Konvertuojant į vieną įrenginį, 200 Nm³/h PEM elektrolizatoriui reikia 1 kg iridžio. Pagal dabartinę 203 USD/g rinkos kainą, vien iridžio kaina yra 200 USD,000. Šarminio elektrolizatoriaus elektrodas paprastai yra nikelio metalas, kaina yra labai maža, o bendra šarminio elektrolizatoriaus kaina yra tik ketvirtadalis PEM elektrolizatoriaus.
Kalbant apie našumą, šarminio elektrolizatoriaus ir PEM elektrolizatoriaus vandenilio gamybos energijos suvartojimas, sistemos energijos suvartojimas ir efektyvumas mažai skiriasi, taip pat labai skiriasi srovės tankis ir paleidimo laikas. Tradicinio šarminio elektrolizatoriaus srovės tankis paprastai yra tik 2000-3000A/m2, o PEM elektrolizatoriaus srovės tankis paprastai yra didesnis nei 10 000 A/m2. Didesnis srovės tankis reiškia, kad PEM elektrolizatoriaus tūris yra mažesnis ir užima mažesnį plotą esant tuo pačiu vandenilio gamybos kiekiui. Padidinus PEM elektrolizatoriaus srovės tankį, elektrolizatoriaus šilumos gamyba yra greitesnė. Kai mažiau laiko pasiekia darbinę temperatūrą, šalto paleidimo laikas yra trumpesnis.
Tačiau tobulėjant technologijoms šarminių elektrolizatorių srovės tankis ir paleidimo laikas dar labiau pagerėjo.
