PEM 電解セルは、バイポーラ プレート、ガス拡散層、電極という 3 つの必須コンポーネントで構成されます。 現在、バイポーラ板とガス拡散層は国内で製造可能であり、国産膜電極の開発も進んでいる。
バイポーラプレートの製造プロセスは、半導体やチップの製造プロセスと似ています。 これには、供給、材料の洗浄、段階的な露光、現像、修復、加熱ベーキング、エッチング、離型、検査、完成品の保管が含まれます。 ステンレス鋼、チタン合金、ニッケル基合金など、さまざまな金属および合金シリーズが金属バイポーラプレートの選択に適しています。
一定の耐用年数を確保するために、バイポーラプレートとガス拡散層にはコーティングが必要です。 一般的な選択肢には、プラチナ、イリジウム、金、カーボンベースのコーティングなどの導電性防食コーティングが含まれます。 コーティングの厚さは重要な役割を果たします。 通常の化学メッキでは0.1 mm程度の厚みが得られますが、TopTiコーティングプロセスでは0.5ミクロンの厚みを実現でき、コスト削減につながります。 塗装前に表面をプラズマ洗浄し、真空状態で動作させることにより、水メッキに比べ密着性が高くなります。
チタン繊維フェルト拡散層のオプションの材料には、チタン、ニッケル、ステンレス鋼、および合金が含まれます。 ただし、ニッケルベースのファイバーの使用には技術的な障壁があり、市場では高価でもあります。 同社は繊維素材を独自に加工し、顧客の要望に応じたカスタマイズ製品を提供できる利点がある。 現在、この製品はまだテスト段階にあります。
アルカリ電解水の水素製造技術と比較して、PEM の水素製造は、大規模かつ局所的な主要コア材料が不足しているため、設備コストが高くなるという課題に直面しています。 バイポーラ プレートとガス拡散層は、PEM 水の電気分解の重要なコンポーネントです。 これらのコアコンポーネントが実現され、ローカライズされると、将来的には PEM 電解セルの設備コストが大幅に削減され、それによって水素産業の発展が促進される可能性があります。
