Икономиката на зеления водород е изправена пред добре{0}}известно препятствие: производствените разходи. Днес производството на килограм водород от възобновяеми източници ви струва $3,5 до $6,5, в сравнение с $2,0 до $3,5 за маршрута на природен-газ с улавяне на въглерод. Разликата се свежда до голяма степен до това, което плащате предварително за електролизера. В дизайните на PEM биполярните плочи и дифузионните слоеве сами по себе си представляват над 40% от разходите за стека, което ги прави очевидна цел за намаляване на разходите. Платинизираният титанов филц, използван от анодната страна на клетката, допринася за по-ниски общи разходи за водород чрез три различни канала.
Електричеството обикновено изяжда около половината до три четвърти от оперативния бюджет за работещ електролизатор-цифрите обикновено падат между 47% и 78%, в зависимост от местните цени на електроенергията и ефективността на системата. Чрез отлагането на платина върху титаниевите влакна, контактната бариера на кръстовището катализатор-плоча спада забележимо. Когато тази бариера е понижена, омичните загуби намаляват и клетката се нуждае от по-малко напрежение, за да прокара същия ток. По-малко напрежение в клетката означава по-малко киловатчаса, консумирани на килограм произведен водород.
Срокът на експлоатация е друг важен фактор. Анодната среда в PEM клетка е известна с агресивност-висок потенциал, силна киселинност и изобилие от кислород. Титанът издържа на тези сурови условия по-добре от повечето други метали, поради което само титаниевите части могат да представляват около 70% от материалната сметка за типичен PEM стек. Платината прави две неща тук-пренася ток и предпазва титана отдолу от окисляване. Без тази защита на повърхността постепенно ще се образува оксиден филм, който ще увеличи контактното съпротивление и ще намали производителността на клетката. Покритието прилепва добре към титаниевата подложка и понася бързи топлинни цикли и многократно включване/изключване, без да се лющи или отлепва. Дифузионен слой, който издържа по-дълго, позволява първоначалната инвестиция в стека да бъде възстановена за по-голям брой работни часове и повече производство на водород, облекчавайки амортизационния товар за всеки килограм.
По-високата плътност на тока често се цитира като сила на PEM електролизата, но тази сила идва с по-строги изисквания за масов транспорт. Филцът има отворена, влакнеста структура-приблизително 70% от обема му е празно пространство-така че течното захранване може да достигне катализатора и кислородните мехурчета могат да се измъкнат от повърхността без много проблеми. Това помага да се избегнат загубите на концентрация и колебанията на напрежението, които засягат лошо проектираните дифузионни слоеве. Когато газът напусне електрода бързо, клетката се задържа стабилно при повишени плътности на тока, превръщайки същата активна зона в повече водород на час. Тази допълнителна продукция от всеки стек намалява капиталовите разходи, свързани с всеки килограм произведен водород.
Добавете тези три предимства-по-малко потребление на електроенергия, по-дълъг експлоатационен живот и възможност за работа при по-високи плътности на тока-и платинираният титанов филц се оказва много повече от обикновен проводящ елемент. Това прави реална разлика в цялостната икономика на PEM електролизата. Тъй като глобалният пазар за този материал се очаква да нарасне от около 23 милиона долара през 2025 г. до приблизително 125 милиона долара до 2032 г., ролята му в намаляването на цената на зеления водород ще стане още по-изразена.
