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2025年中國膜電極行業(yè)市場集中度、市場規(guī)模及未來前景分析報告內(nèi)容概要:膜電極(MEA)是電解槽及燃料電池的核心組件。它是將化學(xué)能轉(zhuǎn)換為電能的電化學(xué)反應(yīng)的核心部位,并決定了整個電解槽及燃料電池的功率密度及使用壽命。從2020-2024年期間全球膜電極出貨量來看,2020-2022年,隨著燃料電池汽車迅速發(fā)展,膜電極作為燃料電池核心部件需求大幅增加。2023-2024年,下游需求低迷,膜電極市場承壓,2024年全球膜電極出貨量為1280萬件,同比下滑4.5%。從細(xì)分市場來看,燃料電池為膜電極主要應(yīng)用領(lǐng)域,2024年燃料電池領(lǐng)域膜電極出貨量為1240萬件。當(dāng)前國外PEM制氫技術(shù)已較為成熟,進(jìn)入市場化應(yīng)用早期。普頓、西門子、ITMPower等代表性企業(yè)已相繼分布了兆瓦級PEN電解水系統(tǒng)產(chǎn)品,大力推動了其規(guī)模化應(yīng)用。PEM電解槽膜電極需求持續(xù)增加,2024年電解槽膜電極出貨量為40萬件,較2023年大幅增長。中國市場,膜電極基本全部應(yīng)用于燃料電池領(lǐng)域,受益于燃料電池汽車的發(fā)展,中國膜電極發(fā)展迅速。2024年中國膜電極出貨量為440萬件,同比增長10%,占全球市場的34.4%。早期中國膜電極以進(jìn)口為主,近幾年隨著以鴻基創(chuàng)能、唐鋒能源、擎動科技等獨立第三方膜電極企業(yè)和重塑能源、國氫科技等燃料電池電堆/系統(tǒng)企業(yè)膜電極出貨量的增長,國內(nèi)市場國產(chǎn)膜電極市場份額已經(jīng)躍升至90%。上市企業(yè):億華通(688339)、東方電氣(600875)、威孚高科(000581)、?雄韜股份(002733)、國鴻氫能(09663.HK)、全柴動力(600218)相關(guān)企業(yè):武漢理工氫電科技有限公司、未勢能源科技有限公司、蘇州擎動動力科技有限公司、新源動力股份有限公司、鴻基創(chuàng)能科技(廣州)股份有限公司、上海唐鋒能源科技有限公司、深圳市南科燃料電池有限公司、江蘇延長桑萊特新能源有限公司、廣東喜瑪拉雅氫能科技有限公司、上海億氫科技有限公司、國家電投集團(tuán)氫能科技發(fā)展有限公司、東方電氣(成都)氫燃料電池科技有限公司、廣東泰極動力科技有限公司、中能源工程集團(tuán)氫能科技有限公司關(guān)鍵詞:膜電極市場出貨量、膜電極競爭格局、膜電極產(chǎn)業(yè)鏈、膜電極發(fā)展趨勢一、膜電極(MEA)行業(yè)相關(guān)概述膜電極(MEA)是電解槽及燃料電池的核心組件。它是將化學(xué)能轉(zhuǎn)換為電能的電化學(xué)反應(yīng)的核心部位,并決定了整個電解槽及燃料電池的功率密度及使用壽命。MEA的基本組成部分包括:(1)CCM:它是MEA的核心組件,通過在質(zhì)子交換膜(PEM)兩側(cè)涂布陽極及陰極催化層制備而成。CCM是制造MEA的主流技術(shù)。使用CCM技術(shù)制造的MEA是利用卷對卷涂布、絲網(wǎng)印刷或噴涂等方法,將催化劑、磺酸樹脂及分散劑的漿料直接涂布在PEM的兩側(cè)。其催化劑利用率高,催化層與PEM緊密結(jié)合,但制造過程相對復(fù)雜。此外,與其他制造MEA的技術(shù)相比,使用CCM技術(shù)的MEA壽命較長。CCM方法的商業(yè)化程度最高,并已經(jīng)量產(chǎn)。(2)PEM:它為質(zhì)子提供離子通道,并分離陽極及陰極反應(yīng)物。理想的PEM應(yīng)具有高質(zhì)子傳導(dǎo)率、低電子傳導(dǎo)率、低氣體滲透率,以及良好的化學(xué)、電化學(xué)及熱穩(wěn)定性。(3)催化劑層:在電化學(xué)反應(yīng)中分解氫及氧,產(chǎn)生電流。理想的催化劑層應(yīng)具有高催化活性、高質(zhì)子及電子傳導(dǎo)率,以及良好的水及氣管理。催化劑層是發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)的地方,中間的PEM功能是分離反應(yīng)氣體,并將質(zhì)子從陽極傳輸至陰極。(4)副墊圈:它可在MEA階段預(yù)先密封膜邊緣,降低后續(xù)主墊圈的密封壓力要求,并防止墊圈過度壓縮造成膜材變形。在MEA生產(chǎn)過程中,副墊圈透過涂層、熱壓或激光焊接等工藝直接與膜邊緣接合,形成預(yù)封裝的MEA模組。(5)GDL:它是固定CCM的支撐層,亦能收集電流、輸送氣體,以及管理反應(yīng)水(氣)及熱量。理想的GDL應(yīng)該具有高導(dǎo)電性、多孔性、適當(dāng)?shù)挠H水/疏水平衡、高化學(xué)及熱穩(wěn)定性以及低成本。膜電極(MEA)結(jié)構(gòu)相關(guān)報告:智研咨詢發(fā)布的《中國膜電極行業(yè)市場全景調(diào)研及投資潛力研判報告》二、膜電極(MEA)行業(yè)市場規(guī)模從2020-2024年期間全球膜電極出貨量來看,2020-2022年,隨著燃料電池汽車迅速發(fā)展,膜電極作為燃料電池核心部件需求大幅增加。2023-2024年,下游需求低迷,膜電極市場承壓,2024年全球膜電極出貨量為1280萬件,同比下滑4.5%。2020-2024年全球膜電極出貨量從細(xì)分市場來看,燃料電池為膜電極主要應(yīng)用領(lǐng)域,2024年燃料電池領(lǐng)域膜電極出貨量為1240萬件。當(dāng)前國外PEM制氫技術(shù)已較為成熟,進(jìn)入市場化應(yīng)用早期。普頓、西門子、ITMPower等代表性企業(yè)已相繼分布了兆瓦級PEN電解水系統(tǒng)產(chǎn)品,大力推動了其規(guī)?;瘧?yīng)用。PEM電解槽膜電極需求持續(xù)增加,2024年電解槽膜電極出貨量為40萬件,較2023年大幅增長。2022-2024年全球膜電極出貨量分布(百萬件)中國市場,膜電極基本全部應(yīng)用于燃料電池領(lǐng)域,受益于燃料電池汽車的發(fā)展,中國膜電極發(fā)展迅速。2024年中國膜電極出貨量為440萬件,同比增長10%,占全球市場的34.4%。2020-2024年中國膜電極出貨量早期中國膜電極以進(jìn)口為主,近幾年國產(chǎn)膜電極廠商在功率密度,耐久性、材料國產(chǎn)化三方面均迎來了新進(jìn)展,膜電極出貨量不斷增長,國產(chǎn)膜電極市場份額已經(jīng)躍升至90%。目前,國內(nèi)市場競爭者可分為兩個陣營,以鴻基創(chuàng)能、唐鋒能源、擎動科技等為代表的獨立第三方膜電極企業(yè)和以重塑能源、國氫科技等為代表的燃料電池電堆/系統(tǒng)企業(yè)。中國膜電極市場競爭格局三、膜電極(MEA)行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈1、產(chǎn)業(yè)鏈圖譜膜電極產(chǎn)業(yè)鏈包括上游原材料及生產(chǎn)設(shè)備、中游膜電極制造及下游應(yīng)用領(lǐng)域三個環(huán)節(jié)。上游原材料主要為質(zhì)子交換膜、催化劑、GDL等,原材料的價格及質(zhì)量直接影響著膜電極的制造成本及性能,生產(chǎn)設(shè)備涉及貼合機、涂布機、測試機等。膜電極下游應(yīng)用領(lǐng)域分為兩個部分,一是燃料電池,燃料電池廣泛用于燃料電池汽車、燃料電池船舶等領(lǐng)域;二是電解槽,是電解水制氫重要裝備之一。膜電極產(chǎn)業(yè)鏈2、上游——原材料市場分析從制造成本來看,催化劑、質(zhì)子交換膜(PEM)、GDL占膜電極制造成本比重較大。PEM燃料電池MEA的成本主要由催化劑、PEM、GDL組成,分別占比40%、26%、26%;PEM電解槽MEA的成本主要由催化劑、PEM組成,兩者占比50%、28%。2024年膜電極制造成本分布3、中游——膜電極(MEA)制造膜電極制備發(fā)展至今已歷經(jīng)三代。第一代稱為氣體擴散型膜電極(GasDiffusionElectrode,GDE),通常采用絲網(wǎng)印刷方法,將催化層制備到擴散層上。第二代為催化劑涂覆膜(CatalystCoatedMembrane,CCM)制備法,即把催化層制備到膜上,是目前主流的膜電極制備技術(shù)。與第一代方法相比,該方法使用質(zhì)子交換膜的核心材料作為黏結(jié)劑,降低了催化層與PEM之間的質(zhì)子傳輸阻力,在一定程度上提高了膜電極的性能以及催化劑的利用率和耐久性。第三代膜電極為有序化膜電極。目前,第三代膜電極的量產(chǎn)技術(shù)主要被以美國3M公司為代表的國際材料巨頭掌握。催化劑涂覆膜(CCM)制備法,作為目前主流的膜電極制備技術(shù),其基本原理是將催化劑漿料擔(dān)載到質(zhì)子交換膜表面,然后通過熱壓或粘接等手段將質(zhì)子交換膜、催化層、邊框和氣體擴散層復(fù)合到一起,從而完成膜電極的制備。目前能夠?qū)崿F(xiàn)量產(chǎn)的制備方法主要為轉(zhuǎn)印法和直接涂膜法。按照常規(guī)的轉(zhuǎn)印工藝,一分鐘大約能完成3到6片膜電極的涂布,陰陽極雙面直涂一分鐘可以做到30片以上(按照一米膜電極6片計算)。從制造效率來看,陰陽極雙面直涂工藝更能滿足自動化批量制造的需求。膜電極制備流程4、下游——應(yīng)用領(lǐng)域市場分析(1)燃料電池汽車等交通領(lǐng)域是燃料電池主要應(yīng)用領(lǐng)域之一,作為新能源汽車的重要技術(shù)路線之一,燃料電池汽車憑借零排放、長續(xù)航、加氫快等特性,長期以來被視作破解汽車電動化難題的關(guān)鍵方案。但2024年,受成本與基礎(chǔ)設(shè)施的掣肘、技術(shù)與市場的供需錯配、政策不確定性等不利因素影響,氫燃料汽車陷入迷茫期,全年國內(nèi)氫燃料電池汽車上牌銷量為7075輛,同比下滑5.4%。從燃料電池系統(tǒng)裝機量來看,2024年國內(nèi)氫車系統(tǒng)裝機量超817MW,實現(xiàn)“四連漲”,主要受氫能重卡裝機帶動。2021-2024年中國氫燃料電池汽車系統(tǒng)裝機規(guī)模近幾年,隨著中國氫燃料電池系統(tǒng)技術(shù)的逐步成熟,電池功率不斷上升,成本不斷下降,產(chǎn)業(yè)化加速推進(jìn)。2023年,中國氫燃料電池系統(tǒng)的市場價格平均由2021年的5300元/kW降至約2800元/kW,降幅達(dá)到47.2%,2024年價格進(jìn)一步下滑。2021-2024年中國氫燃料電池系統(tǒng)平均價格(2)電解槽氫能作為一種清潔、高效的能源載體,以其獨特的優(yōu)勢,正在被全球視為未來能源體系的重要組成部分。當(dāng)前,中國的氫能產(chǎn)業(yè)正從試點探索逐步進(jìn)入有序破局的新階段,截至2024年底,全國氫氣產(chǎn)能超5000萬噸/年,同比增長約1.6%;2024年全年氫氣產(chǎn)量超3650萬噸,同比增長約3.5%。其中電解水制氫產(chǎn)能約50萬噸/年,同比增長約9.7%;產(chǎn)量約32萬噸,同比增長約3.6%。2019-2024年中國氫氣產(chǎn)量隨著電解水制氫不斷發(fā)展,電解槽需求持續(xù)增長,2024年中國電解槽出貨量達(dá)2306兆瓦。而根據(jù)不同技術(shù)的特點和應(yīng)用范圍,電解槽可分為堿性電解槽(ALK)、質(zhì)子交換膜電解槽(PEM)、陰離子交換膜電解槽(AEM)和固態(tài)氧化物電解槽(SOEC)四種類型。其中堿性電解槽是最成熟且經(jīng)濟性較高的制氫方案,占據(jù)著市場主導(dǎo)地位,占比95.8%。PEM電解槽受制于能耗較高、壽命不足、成本居高不下等,尚未實現(xiàn)大規(guī)模商業(yè)化。2020-2024年中國電解槽出貨量四、膜電極(MEA)行業(yè)發(fā)展趨勢未來,膜電極技術(shù)將在性能提升、成本降低、應(yīng)用場景拓展等方面持續(xù)發(fā)展。一方面,國內(nèi)企業(yè)正在積極研發(fā)新型催化劑材料、優(yōu)化催化劑結(jié)構(gòu)以及加強磺酸樹脂材料的自主研發(fā)等,進(jìn)一步提高國產(chǎn)膜電極的性能。另一方面,質(zhì)子交換膜、催化劑、氣體擴散層等關(guān)鍵材料的國產(chǎn)化進(jìn)程加速,降低對進(jìn)口材料的依賴,推動膜電極成本下降。同時,膜電極企業(yè)與燃料電池系統(tǒng)、電解槽制造商、材料供應(yīng)商等加強合作,形成完整的產(chǎn)業(yè)鏈生態(tài),共同推動技術(shù)進(jìn)步和成本降低。此外,質(zhì)子交換膜電解水(PEM)技術(shù)因適應(yīng)可再生能源波動性、產(chǎn)氫純度高等優(yōu)勢,成為綠氫制備的重要方向,帶動制氫膜電極市場需求增長。膜電極行業(yè)發(fā)展趨勢以

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