La cellule électrolytique PEM se compose de trois composants essentiels : la plaque bipolaire, la couche de diffusion gazeuse et l'électrode. Actuellement, la plaque bipolaire et la couche de diffusion de gaz peuvent être fabriquées dans le pays, tandis que le développement d'électrodes à membrane nationales est toujours en cours.
Le processus de production de la plaque bipolaire est similaire à celui des semi-conducteurs et des puces. Cela implique l'alimentation, le nettoyage des matériaux, l'exposition progressive, le développement, la réparation, la cuisson à chaud, la gravure, le démoulage, l'inspection et le stockage des produits finis. Diverses séries de métaux et d'alliages, tels que l'acier inoxydable, les alliages de titane et les alliages à base de nickel, conviennent à la sélection de plaques bipolaires métalliques.
Pour garantir une certaine durée de vie, la plaque bipolaire et la couche de diffusion gazeuse nécessitent un revêtement. Les choix courants incluent les revêtements conducteurs anticorrosion tels que les revêtements à base de platine, d'iridium, d'or et de carbone. L'épaisseur du revêtement joue un rôle crucial. Alors que le placage chimique ordinaire atteint une épaisseur d'environ 0,1 mm, le processus de revêtement TopTi peut atteindre une épaisseur de 0,5 microns, ce qui entraîne des réductions de coûts. Le nettoyage au plasma de la surface avant le revêtement et le fonctionnement sous vide entraînent une adhérence plus élevée que le placage à l'eau.
Les matériaux facultatifs pour la couche de diffusion en feutre de fibre de titane comprennent le titane, le nickel, l'acier inoxydable et les alliages. Cependant, il existe des obstacles techniques à l’utilisation de fibres à base de nickel, et elles sont également plus chères sur le marché. L'entreprise a l'avantage de traiter indépendamment les matériaux fibreux et de fournir des produits personnalisés en fonction des exigences des clients. Actuellement, le produit est encore en phase de test.
Par rapport à la technologie de production d’hydrogène par électrolyse alcaline, la production d’hydrogène PEM est confrontée à des défis en raison du manque de matériaux de base clés à l’échelle et localisés, ce qui entraîne des coûts d’équipement élevés. La plaque bipolaire et la couche de diffusion gazeuse sont des composants essentiels de l’électrolyse de l’eau PEM. Une fois ces composants essentiels réalisés et localisés, le coût d’équipement des cellules électrolytiques PEM pourra être considérablement réduit à l’avenir, favorisant ainsi le développement de l’industrie de l’hydrogène.
