氢能膜电极作为氢燃料电池与电解水制氢装置的核心组件,其主要由质子交换膜、催化剂层以及气体扩散层三大部分构成。质子交换膜仅允许质子(氢离子)通过,高效隔离氢气与氧气,保障电化学反应有序进行,同时需具备卓越的质子传导率、极低的电子传导率与气体渗透率,以及高度的化学、电化学和热稳定性。催化剂层在氢燃料电池中促使氢气分解为质子与电子,氧气与质子、电子结合生成水;在电解水制氢时,驱动水分解为氢气与氧气,要求具备超高的催化活性、良好的质子与电子传导能力以及出色的水、气管理性能。气体扩散层为反应气体提供顺畅抵达催化剂层的通道,及时导出反应生成的水与热量,还需拥有高导电性、适宜的多孔结构与亲水/疏水平衡,以及良好的化学和热稳定性。
根据新思界产业研究中心发布的
《2025-2029年全球及中国氢能膜电极行业研究及十五五规划分析报告》显示,2020-2024年,随着全球对清洁能源转型重视程度不断提升,氢能产业迎来发展机遇,众多企业纷纷布局,加大对氢能膜电极产能建设投入,氢能膜电极产量整体也有所增长。2024年,全球氢能膜电极产量为1308.11万片。不过,从细分领域来看,燃料电池依然是膜电极的主要应用战场。
中国市场氢能膜电极需求则全部聚焦于燃料电池领域。受益于国家对燃料电池汽车产业的大力扶持,国内膜电极发展势头强劲。2024年,中国氢能膜电极消费量为437.04万件。早期国内膜电极严重依赖进口,如今随着鸿基创能、唐锋能源等本土企业崛起,国产膜电极市场份额快速跃升。
当前,全球氢能膜电极市场竞争格局呈现多元化态势。国外企业中,加拿大Ballard Power Systems、英国Johnson Matthey、德国Greenerity等头部厂商凭借长期积累的技术优势与先发的市场布局,占据了行业内的主要市场份额,形成了较强的市场话语权。
国内氢能膜电极行业内企业数量较多,包括鸿基创能科技(广州)股份有限公司、苏州擎动动力科技有限公司、广东泰极动力科技有限公司、上海唐锋能源科技有限公司、武汉理工氢电科技有限公司等。同时,国内企业在技术研发上不断突破,国产氢能膜电极产品性能持续提升,材料国产化进程也逐步加快,部分企业已开始尝试向海外市场拓展。
新思界
行业分析人士表示,未来,随着全球对清洁能源需求持续增长,氢能膜电极市场前景广阔。在应用领域,除燃料电池汽车、电解槽等传统市场持续拓展外,船舶、航空、分布式能源等新兴领域将成为新的增长点。市场规模方面,随着技术不断进步、成本持续下降以及政策支持力度加大,全球膜电极市场规模将重拾增长态势。
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