Ogniwo elektrolityczne PEM składa się z trzech zasadniczych elementów: płytki bipolarnej, warstwy dyfuzyjnej gazu i elektrody. Obecnie płyta bipolarna i warstwa dyfuzyjna gazu mogą być produkowane w kraju, natomiast prace nad krajowymi elektrodami membranowymi wciąż trwają.
Proces produkcji płytki bipolarnej jest podobny do procesu produkcji półprzewodników i chipów. Obejmuje karmienie, czyszczenie materiału, stopniową ekspozycję, rozwój, naprawę, wypalanie na gorąco, trawienie, uwalnianie pleśni, kontrolę i przechowywanie gotowych produktów. Do wyboru metalowych płyt bipolarnych nadają się różne serie metali i stopów, takie jak stal nierdzewna, stop tytanu i stopy na bazie niklu.
Aby zapewnić określoną żywotność, płyta bipolarna i warstwa dyfuzyjna gazu wymagają pokrycia. Powszechnie wybierane są przewodzące powłoki antykorozyjne, takie jak platyna, iryd, złoto i powłoki na bazie węgla. Grubość powłoki odgrywa kluczową rolę. Podczas gdy zwykłe powlekanie chemiczne pozwala uzyskać grubość około 0,1 mm, proces powlekania TopTi umożliwia osiągnięcie grubości 0,5 mikrona, co prowadzi do redukcji kosztów. Plazmowe czyszczenie powierzchni przed powlekaniem i praca w stanie próżniowym skutkuje wyższą przyczepnością w porównaniu do galwanizacji wodnej.
Opcjonalne materiały na warstwę dyfuzyjną z filcu z włókien tytanowych obejmują tytan, nikiel, stal nierdzewną i stopy. Istnieją jednak bariery techniczne w stosowaniu włókien na bazie niklu, a ponadto są one droższe na rynku. Zaletą firmy jest niezależne przetwarzanie materiałów włóknistych i dostarczanie niestandardowych produktów w oparciu o wymagania klientów. Obecnie produkt jest jeszcze w fazie testów.
W porównaniu z technologią produkcji wodoru w wodzie alkalicznej metodą elektrolizy, produkcja wodoru PEM stoi przed wyzwaniami ze względu na brak skalowanych i zlokalizowanych kluczowych materiałów rdzenia, co skutkuje wysokimi kosztami sprzętu. Płyta bipolarna i warstwa dyfuzyjna gazu są krytycznymi składnikami elektrolizy wody PEM. Po zrealizowaniu i zlokalizowaniu tych kluczowych komponentów koszt wyposażenia ogniw elektrolitycznych PEM będzie można w przyszłości znacznie obniżyć, co przyczyni się do rozwoju przemysłu wodorowego.
