氢气发生器作为现场制备高纯度氢气的核心设备，其技术本质是通过电化学或化学反应将水或特定原料转化为氢气。根据技术路线，氢气发生器主要分为电解水制氢和化学反应制氢两大类。

电解水制氢是当前主流技术，其原理基于电化学分解反应：在直流电作用下，水（H?O）被分解为氢气（H?）和氧气（O?）。电解槽内填充碱性溶液（如KOH）或质子交换膜（PEM），通过阴阳电极施加电压（1.8~2.5V）驱动反应。阴极（负极）发生还原反应生成氢气，阳极（正极）发生氧化反应生成氧气。该技术进一步细分为碱性电解（AE）和质子交换膜电解（PEM）两类：

• 碱性电解（AE）：采用30%~40%浓度的KOH或NaOH溶液作为电解液，阴阳电极为镍基材料，通过多孔隔膜分离氢氧气体。其技术成熟、成本较低，但电解效率较低（能耗4.5~5.5kWh/Nm3 H?），适用于中低流量场景（如实验室小型气相色谱）。

• 质子交换膜电解（PEM）：使用全氟磺酸质子交换膜（如Nafion膜）作为电解质和隔膜，膜表面涂覆铂基或铱基催化剂。其效率高（能耗3.8~4.8kWh/Nm3 H?）、响应速度快（秒级启动），且氢气纯度可达99.999%，适用于高灵敏度仪器（如燃料电池测试）。

化学反应制氢作为辅助技术，通过金属氢化物（如NaH、CaH?）与水反应或氨分解（300℃~500℃高温下催化分解为氢气和氮气）生成氢气。此类方法应用较少，多用于便携式小流量供气或特定工业场景。