De PEM-elektrolytische cel bestaat uit drie essentiële componenten: de bipolaire plaat, de gasdiffusielaag en de elektrode. Momenteel kunnen de bipolaire plaat en gasdiffusielaag in eigen land worden vervaardigd, terwijl de ontwikkeling van binnenlandse membraanelektroden nog steeds aan de gang is.
Het productieproces voor de bipolaire plaat is vergelijkbaar met dat van halfgeleiders en chips. Het omvat het voeren, het reinigen van het materiaal, de geleidelijke blootstelling, de ontwikkeling, het repareren, het bakken met hitte, het etsen, het losmaken van de mal, de inspectie en de opslag van eindproducten. Verschillende metaal- en legeringsseries, zoals roestvrij staal, titaniumlegeringen en legeringen op nikkelbasis, zijn geschikt voor de selectie van bipolaire metalen platen.
Om een bepaalde levensduur te garanderen, moeten de bipolaire plaat en de gasdiffusielaag worden gecoat. Veel voorkomende keuzes zijn onder meer geleidende corrosiewerende coatings zoals platina, iridium, goud en op koolstof gebaseerde coatings. De dikte van de coating speelt een cruciale rol. Terwijl gewone chemische galvanisering een dikte van ongeveer 0,1 mm bereikt, kan het TopTi-coatingproces een dikte van 0,5 micron bereiken, wat tot kostenbesparingen leidt. Plasmareiniging van het oppervlak vóór het coaten en werken in vacuümtoestand resulteert in een hogere hechting vergeleken met waterplating.
De optionele materialen voor de diffusielaag van titaniumvezelvilt omvatten titanium, nikkel, roestvrij staal en legeringen. Er zijn echter technische belemmeringen voor het gebruik van op nikkel gebaseerde vezels, en het is ook duurder op de markt. Het bedrijf heeft het voordeel dat het vezelmaterialen onafhankelijk verwerkt en op maat gemaakte producten levert op basis van de eisen van de klant. Momenteel bevindt het product zich nog in de testfase.
Vergeleken met de productietechnologie voor waterstofwaterstof via alkalische elektrolyse, wordt de productie van PEM-waterstof geconfronteerd met uitdagingen vanwege het gebrek aan geschaalde en gelokaliseerde kernmaterialen, wat resulteert in hoge apparatuurkosten. De bipolaire plaat en gasdiffusielaag zijn cruciale componenten van PEM-waterelektrolyse. Zodra deze kerncomponenten zijn gerealiseerd en gelokaliseerd, kunnen de apparatuurkosten van PEM-elektrolytische cellen in de toekomst aanzienlijk worden verlaagd, waardoor de ontwikkeling van de waterstofindustrie wordt gestimuleerd.
