Το ηλεκτρολυτικό στοιχείο PEM αποτελείται από τρία βασικά συστατικά: τη διπολική πλάκα, το στρώμα διάχυσης αερίου και το ηλεκτρόδιο. Επί του παρόντος, η διπολική πλάκα και το στρώμα διάχυσης αερίου μπορούν να κατασκευαστούν εγχώρια, ενώ η ανάπτυξη ηλεκτροδίων οικιακής μεμβράνης βρίσκεται ακόμη σε εξέλιξη.
Η διαδικασία παραγωγής για τη διπολική πλάκα είναι παρόμοια με αυτή των ημιαγωγών και των τσιπ. Περιλαμβάνει τροφοδοσία, καθαρισμό υλικού, σταδιακή έκθεση, ανάπτυξη, επισκευή, ψήσιμο με θερμότητα, χάραξη, απελευθέρωση μούχλας, επιθεώρηση και αποθήκευση τελικών προϊόντων. Διάφορες σειρές μετάλλων και κραμάτων, όπως ανοξείδωτος χάλυβας, κράμα τιτανίου και κράματα με βάση το νικέλιο, είναι κατάλληλες για την επιλογή μεταλλικών διπολικών πλακών.
Για να εξασφαλιστεί μια ορισμένη διάρκεια ζωής, η διπολική πλάκα και το στρώμα διάχυσης αερίου απαιτούν επίστρωση. Οι κοινές επιλογές περιλαμβάνουν αγώγιμες αντιδιαβρωτικές επικαλύψεις όπως επικαλύψεις πλατίνας, ιριδίου, χρυσού και άνθρακα. Το πάχος της επίστρωσης παίζει καθοριστικό ρόλο. Ενώ η συνηθισμένη χημική επιμετάλλωση επιτυγχάνει πάχος περίπου 0,1 mm, η διαδικασία επίστρωσης TopTi μπορεί να επιτύχει πάχος 0,5 microns, οδηγώντας σε μείωση του κόστους. Ο καθαρισμός της επιφάνειας με πλάσμα πριν από την επίστρωση και τη λειτουργία σε κατάσταση κενού έχει ως αποτέλεσμα υψηλότερη πρόσφυση σε σύγκριση με την επιμετάλλωση με νερό.
Τα προαιρετικά υλικά για το στρώμα διάχυσης τσόχας από ίνες τιτανίου περιλαμβάνουν τιτάνιο, νικέλιο, ανοξείδωτο χάλυβα και κράματα. Ωστόσο, υπάρχουν τεχνικά εμπόδια στη χρήση ινών με βάση το νικέλιο και είναι επίσης πιο ακριβά στην αγορά. Η εταιρεία έχει το πλεονέκτημα ότι επεξεργάζεται ανεξάρτητα υλικά ινών και παρέχει εξατομικευμένα προϊόντα με βάση τις απαιτήσεις των πελατών. Επί του παρόντος, το προϊόν βρίσκεται ακόμη στο στάδιο της δοκιμής.
Σε σύγκριση με την τεχνολογία παραγωγής υδρογόνου με αλκαλική ηλεκτρόλυση, η παραγωγή υδρογόνου PEM αντιμετωπίζει προκλήσεις λόγω της έλλειψης κλιμακωμένων και εντοπισμένων βασικών υλικών πυρήνα, με αποτέλεσμα υψηλό κόστος εξοπλισμού. Η διπολική πλάκα και το στρώμα διάχυσης αερίου είναι κρίσιμα συστατικά της ηλεκτρόλυσης νερού PEM. Μόλις αυτά τα βασικά στοιχεία υλοποιηθούν και εντοπιστούν, το κόστος εξοπλισμού των ηλεκτρολυτικών στοιχείων PEM μπορεί να μειωθεί σημαντικά στο μέλλον, οδηγώντας έτσι την ανάπτυξη της βιομηχανίας υδρογόνου.
