2023年中国质子交换膜行业词条报告

质子交换膜是质子交换膜燃料电池的核心部件，在电池（电解池）中起到为质子迁移和传输提供通道、分离气体反应物并阻隔电解液的作用。质子交换膜性能的好坏直接决定着燃料电池的性能和使用寿命。随着氢能源行业热度持续上升，质子交换膜作为燃料电池核心原材料需求有望迎来大幅度提高。本文将解答以下几个问题：（1）中国质子交换膜行业有怎样的特点？（2）质子交换膜行业目前的竞争格局如何？（1）中国质子交换膜行业有怎样的特点？一是质子交换膜的应用较为广泛，但其工业化生产在原材料大规模制备、生产工艺等方面存在一定的技术难点，形成了一定的行业壁垒。二是质子交换膜市场主要由美日企业主导，但经历长期的研发，中国的国产质子交换膜在综合性能、性价比上都有所突破。三是燃料电池快速发展有望带来质子交换膜的大量需求，氢能源产业链带动质子交换膜下游需求快速提升。中国质子交换膜企业在较好的市场环境、增加的本土需求以及政策扶持下将迎来高速成长，通过寻求新方向的技术突破来进一步扩大占有率。（2）质子交换膜行业目前的竞争格局如何？全球质子交换膜产能基本上被国外垄断，中国质子交换膜产业发展时间滞后于美国日本等发达国家。全氟质子交换膜生产主要集中在海外，主要公司包括美国戈尔、科慕、陶氏和3M公司，比利时索尔维公司，日本旭硝子玻璃、旭化成。国内目前少数成功实现质子交换膜商业化量产的企业为东岳集团。东岳已成为继戈尔、科慕两家外国企业之后国内市场占比最大的企业，已建成全国唯一全氟酸质子膜树脂合成生产线，实现量产并批量供货。目前中国其他质子交换膜相关企业的进展相对缓慢，规模较小。随着国产化质子交换膜持续推进，中国质子交换膜行业将迎来快速发展。

1.质子交换膜行业定义

质子交换膜(Proton Exchange Membrane，PEM)是一种带有阳离子交换基团(磺酸基团，羧酸基团，磷酸基团等)的聚合物电解质薄层，厚度通常在10-100μm之间。阳离子交换基团通过化学键固定在聚合物上从而形成一个整体，这种固定的连接方式避免了小分子电解质的流失。质子交换膜是质子交换膜燃料电池(ProtonExchangeMembraneFuelCell，PEMFC)的核心部件，也称为质子膜或氢离子交换膜，是一种离子选择性透过的膜，在电池（电解池）中起到为质子迁移和传输提供通道、分离气体反应物并阻隔电解液的作用。质子交换膜性能的好坏直接决定着燃料电池的性能和使用寿命，评价质子交换膜的性能指标主要为EV值（离子基团当量值）、粒子传导率、膜厚度和成本等。

2.质子交换膜行业分类

质子交换膜根据含氟情况进行分类，主要包括全氟磺酸膜、非全氟化质子交换膜、无氟化质子交换膜以及复合膜。其中，全氟磺酸型膜是当前最为商业化的PEMFC电解质膜。目前，市场上应用最广泛的是由美国杜邦公司研制的Nafion系列全氟磺酸型膜，其具有优异的化学稳定性、高机械强度以及在低温和高湿度下突出的离子电导率，而美国戈尔公司凭借膨体聚四氟乙烯复合膜技术（ePTFE）在燃料电池车用质子交换膜领域一马当先。

（来源：头豹研究所）

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