中國質(zhì)子交換膜行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀分析：超百億市場空間 國產(chǎn)化勢在必行

• 2022年8月4日 ChenZeFang來源：互聯(lián)網(wǎng) 887 55
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質(zhì)子交換膜行業(yè)是一個(gè)確定的新興市場，目前國內(nèi)外市場均未形成規(guī)模，但都有巨大的潛力，是企業(yè)介入的好時(shí)機(jī)。尤其是全氟質(zhì)子交換膜自身的缺陷需要替代產(chǎn)品的誕生，從長遠(yuǎn)看，無氟質(zhì)子交換膜或許是燃料電池用PEM的產(chǎn)業(yè)化關(guān)鍵。

質(zhì)子交換膜(Proton Exchange Membrane，PEM)是質(zhì)子交換膜燃料電池(Proton Exchange Membrane Fuel Cell，PEMFC)的核心部件，對電池性能起著關(guān)鍵作用。它不僅具有阻隔作用，還具有傳導(dǎo)質(zhì)子的作用。全質(zhì)子交換膜主要用氟磺酸型質(zhì)子交換膜;nafion重鑄膜;非氟聚合物質(zhì)子交換膜;新型復(fù)合質(zhì)子交換膜等。

質(zhì)子交換膜根據(jù)含氟情況進(jìn)行分類，主要包括全氟磺酸膜、部分氟化聚合物質(zhì)子交換膜、復(fù)合質(zhì)子交換膜和非氟化聚合物質(zhì)子交換膜。其中，全氟硫酸型膜以機(jī)械強(qiáng)度高，化學(xué)穩(wěn)定性好，在濕度大的條件下導(dǎo)電率高，低溫時(shí)電流密度大、質(zhì)子傳導(dǎo)電阻小等優(yōu)點(diǎn)成為當(dāng)前最為商業(yè)化的PEMFC電解質(zhì)膜。目前，市場上應(yīng)用最廣泛的是由美國杜邦公司研制的Nafion系列全氟硫酸型膜。

質(zhì)子交換膜主要特性：質(zhì)子交換膜按照含氟量分為全氟磺酸膜、部分氟化聚合物膜、新 型非氟聚合物膜、復(fù)合膜等。目前全氟質(zhì)子交換膜(全氟磺酸膜)由于其優(yōu)秀的熱穩(wěn)定性、 化學(xué)穩(wěn)定性、較高的力學(xué)強(qiáng)度以及較高的產(chǎn)業(yè)化程度而得到廣泛應(yīng)用。全氟質(zhì)子交換膜主要 應(yīng)用在氯堿工業(yè)、燃料電池、電解水制氫、儲能電池等領(lǐng)域。目前全氟質(zhì)子交換膜是主流的 技術(shù)，產(chǎn)業(yè)化程度較高;

據(jù)了解，質(zhì)子交換膜是氫燃料電池中膜電極關(guān)鍵材料(燃料電池電堆膜電極由質(zhì)子交換膜、催化層和氣體擴(kuò)散層組成)，直接影響著燃料電池的性能、壽命和成本。國外膜電極供應(yīng)商及豐田、本田等乘用車企業(yè)都已具備膜電極批量自動化生產(chǎn)線，單線年產(chǎn)能在數(shù)千平方米到萬平方米級。由于國產(chǎn)膜電極的設(shè)計(jì)與制造缺陷較多，產(chǎn)出的膜電極的功率密度、耐久性和貴金屬鉑使用載量等技術(shù)參數(shù)都有待于進(jìn)一步提升，所采用的關(guān)鍵組件材料大都還依賴進(jìn)口。

中國質(zhì)子交換膜行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀分析

質(zhì)子交換膜行業(yè)是一個(gè)確定的新興市場，目前國內(nèi)外市場均未形成規(guī)模，但都有巨大的潛力，是企業(yè)介入的好時(shí)機(jī)。尤其是全氟質(zhì)子交換膜自身的缺陷需要替代產(chǎn)品的誕生，從長遠(yuǎn)看，無氟質(zhì)子交換膜或許是燃料電池用PEM的產(chǎn)業(yè)化關(guān)鍵。

中國氫能產(chǎn)業(yè)協(xié)會此前公布的數(shù)據(jù)顯示，今年上半年國內(nèi)氫氣產(chǎn)量同比去年增加了 25%，其中利用新能源制氫的比例，同比提高了 30%。近年來氫能源汽車都保持較高的銷量和保有量增速，2016 年和 2019 年年復(fù)合增長率分別為 63% 和 114%，2020 年全球燃料電池市場規(guī)模 42 億美元。

在成本方面，燃料電池降本空間大，據(jù)測算，預(yù)計(jì) 2020-2030 年每年系統(tǒng)成本下降 14% 左右。長期來看，燃料電池汽車仍將是燃料電池市場的增長主力。此外，根據(jù)預(yù)測，2020-2025 年全球燃料電池市場年復(fù)合增長 16.64%，2025 年將達(dá)到 90.5 億美元。燃料電池和氫能源汽車未來市場發(fā)展空間廣闊，從而質(zhì)子交換膜行業(yè)具有較好的發(fā)展前景。

根據(jù)產(chǎn)業(yè)界反饋，目前質(zhì)子交換膜的國內(nèi)供給仍然不足，大部分需求方仍舊使用進(jìn)口膜， 這與國產(chǎn)化替代節(jié)奏較慢有關(guān)。隨著下游需求的井噴和上游原材料生產(chǎn)企業(yè)突破技術(shù)瓶頸， 國產(chǎn)質(zhì)子交換膜的生產(chǎn)成本降低，預(yù)計(jì)質(zhì)子交換膜的國產(chǎn)化率將進(jìn)一步提升。

質(zhì)子交換膜行業(yè)利潤規(guī)模分析

隨著我國氫燃料電池汽車產(chǎn)量的提升，國產(chǎn)質(zhì)子交換膜替換市場空間十分廣闊。國內(nèi)技術(shù)水平與國外尚存差距，但部分企業(yè)正在加速布局，有望實(shí)現(xiàn)高端突破。

中國質(zhì)子交換膜行業(yè)資產(chǎn)規(guī)模達(dá)到288億元，同比增長13%。目前產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用的均為全氟質(zhì)子交換膜，質(zhì)子交換膜使用的是全氟磺酸樹脂，離子膜使用全氟磺酸樹脂、全氟羧酸樹脂的復(fù)合膜，中國質(zhì)子交換膜行業(yè)利潤規(guī)模達(dá)到16.9億元，同比增長12.7%。

圖表：中國質(zhì)子交換膜行業(yè)利潤規(guī)模

數(shù)據(jù)來源：中研普華研究院

目前國產(chǎn)質(zhì)子交換膜主要通過主動壓低價(jià)格來獲得競爭優(yōu)勢，如果實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)化替代，預(yù)計(jì)將降 低質(zhì)子交換膜的價(jià)格 30%-40%。同時(shí)近年來隨著技術(shù)突破，國產(chǎn)質(zhì)子交換膜的壽命逐年遞增， 單位時(shí)間的質(zhì)子交換膜的成本也隨之下降。通過拆解科慕 Nafion 質(zhì)子交換膜成本結(jié)構(gòu)可以發(fā) 現(xiàn)，技術(shù)工藝占總生產(chǎn)成本的 85%。我們相信，隨著大規(guī)模的生產(chǎn)，質(zhì)子交換膜的平均成本可 以有效降低;

中國質(zhì)子交換膜發(fā)展趨勢

根據(jù)國內(nèi)外主要質(zhì)子交換膜公司的主要產(chǎn)品特性來看，國內(nèi)公司中，東岳集團(tuán)進(jìn)展最快。2004 年東岳集團(tuán)聯(lián)合上海交通大學(xué)研發(fā)出質(zhì)子交換膜，性能對標(biāo)同類產(chǎn)品;2014 年至 2016 年，東 岳集團(tuán)質(zhì)子交換膜壽命從 800 小時(shí)增長到 6,000 小時(shí)，其研發(fā)的 DF260 膜已經(jīng)成熟并量產(chǎn)。

東岳未來規(guī)劃的 150 萬平方米燃料電池膜和配套化學(xué)品產(chǎn)業(yè)化項(xiàng)目正在建設(shè)，同時(shí)配套建成 年產(chǎn) 50 噸離子膜的全氟磺酸樹脂生產(chǎn)裝置，一期項(xiàng)目(50 萬平米)已于 2021 年投產(chǎn);江蘇 科潤目前已經(jīng)能夠?qū)崿F(xiàn)質(zhì)子交換膜的小批量供貨，目前科潤集團(tuán)擁有兩條全氟離子膜生產(chǎn)線， 全氟離子膜產(chǎn)能 30 萬平米;國家電投旗下的武漢綠動氫能目前已經(jīng)完成 30 萬平米的質(zhì)子交 換膜生產(chǎn)線，可生產(chǎn) 8 微米到 20 微米的質(zhì)子交換膜;此外，浙江漢丞、東材科技等公司均有年產(chǎn) 30 萬平米以上的質(zhì)子交換膜項(xiàng)目或計(jì)劃落地。上述企業(yè)通過研發(fā)投入，率先實(shí)現(xiàn)質(zhì)子交換膜的國產(chǎn)化，預(yù)計(jì)將在產(chǎn)業(yè)競爭中獲得先發(fā)優(yōu)勢;

2021年以來，隨著氫能源行業(yè)整體產(chǎn)銷回暖，市場景氣度提升，整體產(chǎn)業(yè)鏈認(rèn)知提升。從上游質(zhì)子交換膜等原材料端到下游燃料電池汽車終端應(yīng)用，整體應(yīng)用指標(biāo)越發(fā)精細(xì)，實(shí)際可操作性逐步提升，對于行業(yè)技術(shù)發(fā)展帶動積極作用。同時(shí)資本對于燃料電池行業(yè)整體關(guān)注度提升，雖然完全商業(yè)化仍有較長的路要走，但工藝和技術(shù)整體進(jìn)步明顯，預(yù)計(jì)隨著行業(yè)熱度持續(xù)上升，質(zhì)子交換膜作為燃料電池核心原材料需求有望迎來大幅度提升。

大數(shù)據(jù)時(shí)代下信息的重要性越發(fā)凸顯，獲得行業(yè)數(shù)據(jù)，并分析使用行業(yè)數(shù)據(jù)不僅可節(jié)約時(shí)間，降低成本，亦可優(yōu)化整體決策。欲獲取更多行業(yè)分析及相關(guān)數(shù)據(jù)可以點(diǎn)擊查看中研產(chǎn)業(yè)研究院發(fā)布的《2022-2027年中國質(zhì)子交換膜行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀分析及投資前景預(yù)測研究報(bào)告》。

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  2022-2027年中國質(zhì)子交換膜行業(yè)發(fā)展分析及投資前景預(yù)測研究報(bào)告

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