碱性水电解制氢技术是目前最成熟的制氢技术，也是大型制氢储能项目的首选技术路线。一般采用30% KOH水溶液作为电解液，以石棉（致癌，逐步退出）、涤纶布、尼龙、聚合物-陶瓷等多孔材料作为隔膜。商业化的电解槽产品以雷尼镍为电极，无需贵金属催化剂。受多孔材料-溶液体系电解质的主要影响，碱性水电解面临动态特性差、碱液腐蚀问题、压力–液位控制和串气安全问题。阴离子交换膜水电解技术采用具有良好气密性的固态致密膜——阴离子交换膜作为电解质。选用较薄、致密且无孔的阴离子交换膜(<50 μm), 配合低成本非贵金属析氢、析氧催化剂，阴离子交换膜水电解能够实现接近质子交换膜电解的大电流密度、气体纯度、动态响应速度等。另外，由于不需要高浓度碱液维持离子传导能力，阴离子交换膜水电解可以在弱碱甚至是纯水环境下工作。两种碱性电解技术的工作原理如图所示。

进一步提升碱性水电解隔膜和催化剂、发展阴离子交换膜电解技术所需稳定离子交换膜、催化剂、MEA制备技术和提升电池/电堆性能是碱性电解制氢技术发展的研究重点。