國內質子交換膜生產企業近年國產替代正在提速。 一方面,國內企業在不斷提升產品品質的同時,加快驗證擴大應用。其中,東岳同時進入五大燃料電池汽車示范城市群,已累 計裝車超300臺,在氫能重卡、公交等領域開啟示范運營;2022年冬奧會配套的200輛氫能大巴使用了綠動
質子交換膜主要應用是質子交換膜燃料電池,燃料電池在商業和軍事應用具有廣泛的應用,包括航空航天、汽車和能源。質子交換膜燃料電池具有工作溫度低、啟動快、比功率高、結構簡單、操作方便等優點,電動汽車、固定發電站等的首選能源。在燃料電池內部,質子交換膜為質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,我國質子交換膜市場規模逐年增加,其中2022年中國質子交換膜市場規模同比增長13.7%。
質子交換膜燃料電池在國民經濟中的各個領域,應用廣泛。國外企業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注的焦點。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產品都是中國制造,其中也包括出自美國和其他國外企業在中國所設工廠的產品。近幾年中國勞工成本快速上升,環保及社會福利成本增加,人民幣匯率也不斷升高,對中國質子交換膜燃料電池產業競爭力影響很大。
根據中研普華研究院撰寫的《2023-2028年中國質子交換膜行業發展現狀分析及投資前景預測研究報告》顯示:
質子交換膜(Proton Exchange Membrane,PEM),也叫質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 早應用于海水淡化與氯堿工業,近年來,隨著燃料電池、液流電池等新能源技術的發展,質子交換膜成為新能源領域的關鍵 材料,廣泛應用于電解水制氫、燃料電池以及全釩液流電池等領域。
目前市面上主要使用的是全氟磺酸質子交換膜:其主鏈主要是由高度疏水的碳氟骨架構成,而親水磺酸基則分布在側鏈上, 這些基團容易聚在一起形成若干富離子區域,這些富離子區域彼此相連形成有利于質子傳遞的通道,從而形成較高的質子導 電能力。而由于主鏈的碳氟結構,使得膜具有優異的化學穩定性、水穩定性和較高的機械穩定性。
質子交換膜的工業化歷程始于20世紀70年代,最早由美國杜邦公司開發全氟磺酸離子分離膜并將其應用于氯堿工業,后續美 國通用公司將全氟磺酸膜應用于質子交換膜燃料電池,美國GE公司將全氟磺酸膜應用于電解制氫技術。 國內方面,東岳集團2010年宣布中國自主研發的全氟離子膜和燃料電池膜實現國產化,其子公司東岳未來氫能公司質子交換 膜項目一期投產,產能達50萬平米/年。
在質子交換膜燃料電池運行過程中,隨著負載功率的變化,電池組內部的工況也要相應改變,以保持電池內部電化學反應的正常進行。對質子交換膜燃料電池運行影響最大的兩個因素是電池內部的濕度與溫度。因此,在電池系統中需要配置燃料電池濕度與溫度調節單元,以便使質子交換膜燃料電池在負荷變化時仍工作在最佳工況下。
質子交換膜由于制備工藝復雜,長期被杜邦、戈爾、旭硝子等美國和日本少數廠家壟斷。 杜邦是全球最早開發并銷售質子交換膜的企業,早在1962年就開發出性能優良的全氟磺酸型質子交換膜,即Nafion系列產品, 截至目前Nafion膜也是全球使用最廣泛的。 美國戈爾具有超過25年的增強型質子膜的開發和制造經驗,公司更專注于燃料電池膜的研發,其開發的SELECT系列增強型質 子膜憑借超薄、耐用、高功率密度的特性,占據全球主要燃料電池市場。
國內質子交換膜生產企業近年國產替代正在提速。 一方面,國內企業在不斷提升產品品質的同時,加快驗證擴大應用。其中,東岳同時進入五大燃料電池汽車示范城市群,已累 計裝車超300臺,在氫能重卡、公交等領域開啟示范運營;2022年冬奧會配套的200輛氫能大巴使用了綠動氫能的質子交換膜 產品;浙江漢丞、科潤新材料等企業也實現了小批量的供貨。
另一方面國內多家企業進行產能擴建,以提升規模和成本價格優勢。其中,科潤新材料擬在江蘇淮安和江蘇蘇州各建設100萬 平米/年質子交換膜項目,目前兩個項目均已開工;東岳集團除已投產50萬平米/年產能外,仍有100萬平米/年產能規劃建設, 同時2022年11月,東岳披露未來還將建設500萬平米/年質子交換膜項目。 同時,東材科技、泛亞微透、萬潤股份等新進入者也積極布局,其中,東材科技50萬平米/年質子交換膜預計2023年建成投產; 泛亞微透聯合多家公司成立源氫新能源(泛亞微透參股25%),擬建設150萬平米氫質子交換膜產業化項目,該項目已于2022 年8月開工;萬潤股份擬實現無氟質子交換膜的產業化。
質子交換膜行業報告對中國質子交換膜行業的發展現狀、競爭格局及市場供需形勢進行了具體分析,并從行業的政策環境、經濟環境、社會環境及技術環境等方面分析行業面臨的機遇及挑戰。還重點分析了重點企業的經營現狀及發展格局,并對未來幾年行業的發展趨向進行了專業的預判。未來,質子交換膜行業發展前景如何?想了解關于更多行業專業分析,請點擊《2023-2028年中國質子交換膜行業發展現狀分析及投資前景預測研究報告》。
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2023-2028年中國質子交換膜行業發展現狀分析及投資前景預測研究報告
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