燃料电池由膜电极（MEA）、双极板等组成，膜电极由质子交换膜（PEM）、催化层、扩散层构成。燃料电池性能由膜电极决定，而膜电极性能很大程度上由质子交换膜决定，因此质子交换膜是燃料电池的核心部件。质子交换膜的功能主要包括传递质子、阻隔阳极燃料与阴极氧化剂等。
质子交换膜需要具有机械强度高、质子电导率好、气体渗透率低、电化学稳定性好、干湿转换性优、易加工、成本较低等特点。全球正在研究的质子交换膜主要有磺化聚合物型质子交换膜、非氟聚合物型质子交换膜、复合型质子交换膜等类型。其中，磺化聚合物型质子交换膜中的全氟磺酸型质子交换膜是现阶段最优解决方案，已实现规模化量产与应用。
根据新思界产业研究中心发布的
《2021年质子交换膜材料行业深度市场调研及投资分析报告》显示，燃料电池可应用在汽车、船舶、潜艇、储能、移动电源、消费电子等领域，具有巨大市场空间。在我国，燃料电池已经在汽车、船舶、移动电源等领域实现示范应用，特别是在汽车领域，燃料电池需求增长迅速。预计到2030年，我国质子交换膜需求量将达到2800万平以上，市场空间将达到150亿元以上，在多个下游应用领域中，燃料电池汽车领域需求占比最大。
在全球范围内，美国杜邦、美国陶氏、日本旭化成、日本旭硝子等企业是质子交换膜主要生产商，其中，美国杜邦处于领导地位，其产品是全氟磺酸型质子交换膜。我国仅有东岳集团具有全氟磺酸型质子交换膜批量供应能力，市场需求主要依赖进口。2021年8月，国家电投华中氢能产业基地正在建设的我国最大的氢燃料电池质子交换膜生产线进入安装与调试阶段，9月即将投产，未来我国质子交换膜对外依赖度有望不断下降。
现阶段主流的全氟磺酸型质子交换膜仍存在一定缺点，例如尺寸稳定性较差、高温下质子传导性降低、原材料合成困难成本高等，成为燃料电池规模化应用的重要限制因素之一，因此质子交换膜技术研究仍在不断深入。与国外企业相比，我国质子交换膜行业在技术领域存在一定差距，为配套燃料电池行业发展，需加快研发步伐，实现技术突破。
新思界
行业分析人士表示，质子交换膜是燃料电池的核心部件，技术壁垒高，现阶段全球量产企业数量少，美国杜邦处于领导地位，我国仅有东岳集团具有批量生产能力。但我国进入质子交换膜行业布局的企业数量正在不断增多，2021年9月，华中氢能产业基地的氢燃料电池质子交换膜产线即将进入投产期，有望降低我国质子交换膜市场对外依赖度。
