A célula eletrolítica PEM consiste em três componentes essenciais: a placa bipolar, a camada de difusão de gás e o eletrodo. Atualmente, a placa bipolar e a camada de difusão de gás podem ser fabricadas internamente, enquanto o desenvolvimento de eletrodos de membrana domésticos ainda está em andamento.
O processo de produção da placa bipolar é semelhante ao de semicondutores e chips. Envolve alimentação, limpeza de material, exposição gradual, desenvolvimento, reparo, cozimento térmico, gravação, liberação de molde, inspeção e armazenamento de produtos acabados. Várias séries de metais e ligas, como aço inoxidável, liga de titânio e ligas à base de níquel, são adequadas para a seleção de placas bipolares de metal.
Para garantir uma certa vida útil, a placa bipolar e a camada de difusão de gás requerem revestimento. As escolhas comuns incluem revestimentos anticorrosivos condutores, como platina, irídio, ouro e revestimentos à base de carbono. A espessura do revestimento desempenha um papel crucial. Embora o revestimento químico comum atinja uma espessura de cerca de 0,1 mm, o processo de revestimento TopTi pode atingir uma espessura de 0,5 mícrons, levando a reduções de custos. A limpeza da superfície com plasma antes do revestimento e operação em estado de vácuo resulta em maior adesão em comparação com o revestimento com água.
Os materiais opcionais para a camada de difusão de feltro de fibra de titânio incluem titânio, níquel, aço inoxidável e ligas. Porém, existem barreiras técnicas ao uso de fibra à base de níquel, e ela também é mais cara no mercado. A empresa tem a vantagem de processar materiais de fibra de forma independente e fornecer produtos personalizados com base nas necessidades do cliente. Atualmente, o produto ainda está em fase de testes.
Em comparação com a tecnologia de produção de hidrogênio em água por eletrólise alcalina, a produção de hidrogênio PEM enfrenta desafios devido à falta de materiais principais escalonados e localizados, resultando em altos custos de equipamento. A placa bipolar e a camada de difusão de gás são componentes críticos da eletrólise da água PEM. Uma vez realizados e localizados esses componentes principais, o custo do equipamento das células eletrolíticas PEM pode ser significativamente reduzido no futuro, impulsionando assim o desenvolvimento da indústria do hidrogênio.
