Der PEM-Elektrolyseur ist kompakter im Vergleich zum alkalischen Elektrolyseur und braucht keine ständige Kontrolle von elektrolytischen Prozessen. Darüber hinaus ist die Stromdichte solcher Anlagen größer und damit die Produktivität höher.
Die Hauptvorteile des PEM- Elektrolyseur sind folgende: der Elektrolyt kann ganz dünn (ca.0,1 mm) sein, was den Widerstand zwischen den Elektroden senkt. Die Elektrolyte sind fest und haben eine konstante Komposition. Die Elektrolyte haben relativ langsame Korrosionsprozesse. Die Zellen in den Anlagen weisen eine hohe Stromdichte auf.
Die aktuellen und prognostizierten technischen Parameter für alkalische und PEM-Elektrolyseure sind in der Tabelle dargestellt.
| Technische Parameter | Alkalische Elektrolyse | PEM – Elektrolyse |
| Zelltemperatur | 60-80 °C | 60-90 °C |
| Stromdichte | < 0,6 A/cm2 | 1-2,5 A/cm2 |
| Zellendruck | ≤ 60 bar | ≤ 60 bar |
| Zellenspannung | 1,65-2,1 V | 1,7-2,0 V |
| Leistungsdichte | bis 1,3 W/cm2 | bis 5 W/cm2 |
| Spez. Energieverbrauch | 4,0-4,6 kWh/Nm3 | 4,3-5,5 kWh/Nm3 |
| Wirkungsgrad | 0,7-0,82 | 0,75-0,87 |
| Lastbereich | 20 -110% | 10 – 110% |
| Lebensdauer Bündel | ≤ 90 000 h | ≤ 20 000 h |
| Investitionskosten | >1MW: <500€ | >1MW: <1000€ |
Tabelle 1: Vergleich technischer Parameter von alkalischen und PEM-Elektrolyseuren (abgeleitet von [1-3]
[1] Wenske, Michael 2011. Stand und neue Entwicklungen bei der Elektrolyse. ENERTRAG: Berlin, erhältlich unter http://www.dbi-gti.de/fileadmin/downloads/5_Veroeffentlichungen/ Tagungen_Workshops/2011/H2-FF/08_Wenske_Enertrag.pdf
[2] Wagner, U 2000. Techniken und Systeme zur Wasserstoffbereitstellung. Wiba 2000
[3] Smolinka, Tom; Günther, Martin und Jürgen Garche 2011. Stand und Entwicklungspotenzial der Wasserstoffelektrolyse zur Herstellung von Wasserstoff aus regenerativen Energien. Kurzfassung des Abschlussbericht. NOW-Studie, 1. Revision. Frauenhofer ISE.