2023質(zhì)子交換膜行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀 國產(chǎn)質(zhì)子交換膜替代加速

• 陳澤芳 2023年9月5日 來源：互聯(lián)網(wǎng) 775 47
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國內(nèi)質(zhì)子交換膜生產(chǎn)企業(yè)近年國產(chǎn)替代正在提速。 一方面，國內(nèi)企業(yè)在不斷提升產(chǎn)品品質(zhì)的同時(shí)，加快驗(yàn)證擴(kuò)大應(yīng)用。其中，東岳同時(shí)進(jìn)入五大燃料電池汽車示范城市群，已累 計(jì)裝車超300臺(tái)，在氫能重卡、公交等領(lǐng)域開啟示范運(yùn)營;2022年冬奧會(huì)配套的200輛氫能大巴使用了綠動(dòng)

質(zhì)子交換膜主要應(yīng)用是質(zhì)子交換膜燃料電池，燃料電池在商業(yè)和軍事應(yīng)用具有廣泛的應(yīng)用，包括航空航天、汽車和能源。質(zhì)子交換膜燃料電池具有工作溫度低、啟動(dòng)快、比功率高、結(jié)構(gòu)簡單、操作方便等優(yōu)點(diǎn)，電動(dòng)汽車、固定發(fā)電站等的首選能源。在燃料電池內(nèi)部，質(zhì)子交換膜為質(zhì)子的遷移和輸送提供通道，它的好壞直接影響電池的使用壽命。隨著燃料電池需求量的增加，我國質(zhì)子交換膜市場規(guī)模逐年增加，其中2022年中國質(zhì)子交換膜市場規(guī)模同比增長13.7%。

質(zhì)子交換膜燃料電池在國民經(jīng)濟(jì)中的各個(gè)領(lǐng)域，應(yīng)用廣泛。國外企業(yè)在中國有大量的投資，從而中國制造未來的競爭力也成為關(guān)注的焦點(diǎn)。中國目前是全球最大的電池出口國，其中美國大部分的消費(fèi)產(chǎn)品都是中國制造，其中也包括出自美國和其他國外企業(yè)在中國所設(shè)工廠的產(chǎn)品。近幾年中國勞工成本快速上升，環(huán)保及社會(huì)福利成本增加，人民幣匯率也不斷升高，對(duì)中國質(zhì)子交換膜燃料電池產(chǎn)業(yè)競爭力影響很大。

根據(jù)中研普華研究院撰寫的《2023-2028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》顯示：

質(zhì)子交換膜(Proton Exchange Membrane，PEM)，也叫質(zhì)子膜或者氫離子交換膜，是一種致密的離子選擇性透過的膜，最 早應(yīng)用于海水淡化與氯堿工業(yè)，近年來，隨著燃料電池、液流電池等新能源技術(shù)的發(fā)展，質(zhì)子交換膜成為新能源領(lǐng)域的關(guān)鍵 材料，廣泛應(yīng)用于電解水制氫、燃料電池以及全釩液流電池等領(lǐng)域。

目前市面上主要使用的是全氟磺酸質(zhì)子交換膜：其主鏈主要是由高度疏水的碳氟骨架構(gòu)成，而親水磺酸基則分布在側(cè)鏈上， 這些基團(tuán)容易聚在一起形成若干富離子區(qū)域，這些富離子區(qū)域彼此相連形成有利于質(zhì)子傳遞的通道，從而形成較高的質(zhì)子導(dǎo) 電能力。而由于主鏈的碳氟結(jié)構(gòu)，使得膜具有優(yōu)異的化學(xué)穩(wěn)定性、水穩(wěn)定性和較高的機(jī)械穩(wěn)定性。

質(zhì)子交換膜的工業(yè)化歷程始于20世紀(jì)70年代，最早由美國杜邦公司開發(fā)全氟磺酸離子分離膜并將其應(yīng)用于氯堿工業(yè)，后續(xù)美 國通用公司將全氟磺酸膜應(yīng)用于質(zhì)子交換膜燃料電池，美國GE公司將全氟磺酸膜應(yīng)用于電解制氫技術(shù)。 國內(nèi)方面，東岳集團(tuán)2010年宣布中國自主研發(fā)的全氟離子膜和燃料電池膜實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)化，其子公司東岳未來氫能公司質(zhì)子交換 膜項(xiàng)目一期投產(chǎn)，產(chǎn)能達(dá)50萬平米/年。

在質(zhì)子交換膜燃料電池運(yùn)行過程中，隨著負(fù)載功率的變化，電池組內(nèi)部的工況也要相應(yīng)改變，以保持電池內(nèi)部電化學(xué)反應(yīng)的正常進(jìn)行。對(duì)質(zhì)子交換膜燃料電池運(yùn)行影響最大的兩個(gè)因素是電池內(nèi)部的濕度與溫度。因此，在電池系統(tǒng)中需要配置燃料電池濕度與溫度調(diào)節(jié)單元，以便使質(zhì)子交換膜燃料電池在負(fù)荷變化時(shí)仍工作在最佳工況下。

2023質(zhì)子交換膜行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀 國產(chǎn)質(zhì)子交換膜替代加速

質(zhì)子交換膜由于制備工藝復(fù)雜，長期被杜邦、戈?duì)?、旭硝子等美國和日本少?shù)廠家壟斷。 杜邦是全球最早開發(fā)并銷售質(zhì)子交換膜的企業(yè)，早在1962年就開發(fā)出性能優(yōu)良的全氟磺酸型質(zhì)子交換膜，即Nafion系列產(chǎn)品， 截至目前Nafion膜也是全球使用最廣泛的。 美國戈?duì)柧哂谐^25年的增強(qiáng)型質(zhì)子膜的開發(fā)和制造經(jīng)驗(yàn)，公司更專注于燃料電池膜的研發(fā)，其開發(fā)的SELECT系列增強(qiáng)型質(zhì) 子膜憑借超薄、耐用、高功率密度的特性，占據(jù)全球主要燃料電池市場。

國內(nèi)質(zhì)子交換膜生產(chǎn)企業(yè)近年國產(chǎn)替代正在提速。 一方面，國內(nèi)企業(yè)在不斷提升產(chǎn)品品質(zhì)的同時(shí)，加快驗(yàn)證擴(kuò)大應(yīng)用。其中，東岳同時(shí)進(jìn)入五大燃料電池汽車示范城市群，已累 計(jì)裝車超300臺(tái)，在氫能重卡、公交等領(lǐng)域開啟示范運(yùn)營;2022年冬奧會(huì)配套的200輛氫能大巴使用了綠動(dòng)氫能的質(zhì)子交換膜 產(chǎn)品;浙江漢丞、科潤新材料等企業(yè)也實(shí)現(xiàn)了小批量的供貨。

另一方面國內(nèi)多家企業(yè)進(jìn)行產(chǎn)能擴(kuò)建，以提升規(guī)模和成本價(jià)格優(yōu)勢。其中，科潤新材料擬在江蘇淮安和江蘇蘇州各建設(shè)100萬 平米/年質(zhì)子交換膜項(xiàng)目，目前兩個(gè)項(xiàng)目均已開工;東岳集團(tuán)除已投產(chǎn)50萬平米/年產(chǎn)能外，仍有100萬平米/年產(chǎn)能規(guī)劃建設(shè)， 同時(shí)2022年11月，東岳披露未來還將建設(shè)500萬平米/年質(zhì)子交換膜項(xiàng)目。 同時(shí)，東材科技、泛亞微透、萬潤股份等新進(jìn)入者也積極布局，其中，東材科技50萬平米/年質(zhì)子交換膜預(yù)計(jì)2023年建成投產(chǎn); 泛亞微透聯(lián)合多家公司成立源氫新能源(泛亞微透參股25%)，擬建設(shè)150萬平米氫質(zhì)子交換膜產(chǎn)業(yè)化項(xiàng)目，該項(xiàng)目已于2022 年8月開工;萬潤股份擬實(shí)現(xiàn)無氟質(zhì)子交換膜的產(chǎn)業(yè)化。

質(zhì)子交換膜行業(yè)報(bào)告對(duì)中國質(zhì)子交換膜行業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀、競爭格局及市場供需形勢進(jìn)行了具體分析，并從行業(yè)的政策環(huán)境、經(jīng)濟(jì)環(huán)境、社會(huì)環(huán)境及技術(shù)環(huán)境等方面分析行業(yè)面臨的機(jī)遇及挑戰(zhàn)。還重點(diǎn)分析了重點(diǎn)企業(yè)的經(jīng)營現(xiàn)狀及發(fā)展格局，并對(duì)未來幾年行業(yè)的發(fā)展趨向進(jìn)行了專業(yè)的預(yù)判。未來，質(zhì)子交換膜行業(yè)發(fā)展前景如何?想了解關(guān)于更多行業(yè)專業(yè)分析，請(qǐng)點(diǎn)擊《2023-2028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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