质子交换膜(Proton Exchange Membrane,PEM)是质子交换膜燃料电池的核心部件,对电池性能起着关键作用。质子交换膜不仅具有阻隔作用,还具有传导质子的作用。全质子交换膜主要用氟磺酸型质子交换膜、nafion重铸膜、非氟聚合物质子交换膜、新型复合质子交换膜等。
近年来,中国积极推进能源结构转型,尤其是在汽车动力方面,中国除大力发展电动汽车外,还在发展氢燃料电池汽车,特别是在卡车、公交车等方面,氢燃料电池以污染小、噪声低等优势,而且相对于锂电池,氢燃料电池的能量密度更大,适用于重型车辆。随着中国实施“碳达峰”、“碳中和”战略,推动氢燃料电池及相应的氢能源的大规模商用成为国家战略极为重要的组成部分。2022年3月22日,国家发布《氢能产业发展中长期规划(2021-2035年)》,国家在氢能源相关的交通、储能、发电、工业应用等重点产业环节加强布局,极大地促进了氢能源产业的发展。质子交换膜作为氢燃料电池的核心技术及材料,其发展得到国家的高度重视。在《氢能产业发展中长期规划(2021-2035年)》中,提出加快推进质子交换膜燃料电池技术创新,开发关键材料,提高主要性能指标和批量化生产能力,持续提升燃料电池可靠性、稳定性、耐久性,为质子交换膜的技术研发及产业化发展注入了强大的动力。
就全球范围看,全球能够开展质子交换膜相关研究企业的有科慕、戈尔公司、陶氏、3M公司、旭化成等数十家公司,其中,戈尔具备较强的产业化生产能力,全球大部分质子交换膜即由戈尔提供。就国内看,中国的武汉绿动、东岳氢能等公司也先后实现了产业化生产,其中,武汉绿动提供的质子交换膜已经应用在冬奥会的氢能大巴上。另外,国内还有多家企业如泛亚微透、东材科等正在加速研发及产能建设,产能释放指日可待。据新思界发布的《
2022-2025年全氟质子交换膜行业深度市场调研及投资策略建议报告》显示 ,2021年,中国质子交换膜的需求量还在十数万平方米,但得益于下游市场的高速增长及产能建设的提速,未来中国质子交换膜市场将保持高速增长态势。
新思界
分析人士认为,就目前看,由于国产质子交换膜行业发展时间短,产品技术性能与进口产品还有差距,加之产能处于释放过程中,产能还难以满足市场需求,因而进口质子交换膜在国内占据较大市场份额。但随着中国本土质子交换膜产业的加速布局以及国产质子交换膜性价比的提升,未来国产质子交换膜将逐渐替代进口,成为市场的主流,进而推进中国氢能源产业链的全面国产化。