高性能含氟功能膜行業下游市場規模預測分析、行業壁壘及主要玩家

（來源：普華有策）

高性能含氟功能膜行業下游市場規模預測分析、行業壁壘及主要玩家

1、高性能含氟功能膜行業發展概況

20世紀60年代，質子交換膜首次應用於美國雙子星航天計劃，但成本高且性能有限。80年代，杜邦Nafion膜提升了質子傳導性能，但在高温下穩定性不足。90年代，科研人員嘗試通過無機填料改善熱穩定性，但仍未滿足燃料電池商業化需求。進入21世紀初，納米複合技術和聚合物結構設計突破，逐步解決了質子傳導與穩定性問題。

我國在80年代起研發全氟質子交換膜，經過「六五」和「七五」科技攻關計劃后未實現產業化。2010年，東岳集團成功應用自主研發的全氟離子膜，打破了美國和日本的技術封鎖。2013年，東岳集團與加拿大AFCC公司簽訂合作協議，2016年獲得技術認證，標誌着我國燃料電池膜產品基本滿足應用需求，質子交換膜產業取得突破。

2、高性能含氟功能膜行業的市場規模預測

按下游應用裝機需求口徑，2024年全球質子交換膜市場規模達到15.6億元，其中液流電池膜市場規模達到9.7億元，佔比高達62.3%。預計到2030年全球質子交換膜市場規模有望增長至182億元，2024年-2030年複合增長率達到50.6%。從市場規模增量來看，液流電池膜市場增量空間最大，2025年-2030年市場新增需求規模合計達到428億元，2024年-2030年複合增長率高達57.7%；其次是電解水制氫膜市場，2024年-2030年複合增長率高達42%。

2024-2030全球質子交換膜市場規模及預測

2024年中國質子交換膜市場規模達到6.33億元。其中液流電池膜市場規模高達4.2億元，佔比高達66%。預計到2030年，國內質子交換膜市場需求規模有望增長至89億元，2024年-2030年均複合增長率達到55%，主要受益於儲能液流電池市場需求快速增長。

2024-2030中國質子交換膜市場規模及預測（單位：億元）

3、高性能含氟功能膜在儲能領域的應用情況

（1）儲能領域市場規模

儲能技術分為傳統和新型兩類。傳統儲能以抽水蓄能為主，適用於電力負荷高峰期，但受選址限制。新型儲能技術包括鋰電池、液流電池、鈉離子電池等，近年來發展迅速，尤其是鋰電池。2024年底，全球儲能裝機規模達372.0GW，其中新型儲能佔165.4GW。中國儲能裝機達到137.9GW，佔全球37.1%，新型儲能首次超過抽水蓄能，液流電池在長時儲能領域有較大進展。

（2）液流電池膜在儲能產品的應用及概況

質子交換膜是液流電池的核心部件，影響其性能、壽命和成本。理想膜需具備低離子滲透率、優異的化學穩定性、機械強度、高離子電導率和低水通量。儘管Nafion膜性能優越，但價格高且供應不足。近年來，國內企業如未來材料在技術上取得突破，國產膜市場滲透率超過90%，推動液流電池商業化。2022-2024年，液流電池膜國產化率提升，市場規模達到9.7億元（全球）和4.2億元（中國）。

4、高性能含氟功能膜在氫能領域的應用情況

（1）綠氫製備行業概況

氫氣根據碳排放量分為灰氫、藍氫和綠氫。灰氫通過化石能源製得，成本低但碳排放大；藍氫使用碳捕集技術減少排放；綠氫利用可再生能源電解水，零碳排放。雖然生物質、核能和光催化等方式仍在試驗階段，但電解水制氫有較大潛力。目前，灰氫佔全球產量95%以上，預計到2030年灰氫佔比降至53%，綠氫佔比提升至33%。根據規劃，到2025年中國可再生能源制氫規模達到10-20萬噸/年，2035年可再生能源制氫將顯著增加。

（2）電解水制氫膜在綠氫製備產品的應用及概況

質子交換膜（PEM）是電解槽的核心部件，決定了其性能和壽命。其在電解槽中為水分子和水合氫離子提供傳輸通道，同時隔絕陰陽極側的氫氧氣，併爲催化劑層提供支撐。目前，全球PEM電解制氫市場主要使用科慕的Nafion膜，國內隨着技術突破，國產膜的市場份額逐年提升，從2022年的23%增至2024年的43%。國產膜相比Nafion等進口膜已實現約40%的成本降幅，推動了PEM電解水制氫的成本降低。2024年全球和中國電解水制氫膜市場需求規模分別為3.36億元和0.79億元，同比增長11%和49%。

5、高性能含氟功能膜在燃料電池中的應用

燃料電池是一種將化學能直接轉化為電能的裝置，20世紀60年代由NASA首次應用於航天飛船。70年代，氫能作為清潔能源受到各國重視。90年代，奔馳、福特等車企推出燃料電池概念車。進入21世紀后，氫能與燃料電池技術逐漸成熟，日本豐田於2014年推出Mirai燃料電池車，並於2020年發佈二代車型，最大續航可達850公里，成為行業里程碑。

燃料電池按電解質的不同可分為：鹼性燃料電池（AFC）、直接甲醇燃料電池（DMFC）、磷酸燃料電池（PAFC）、固體氧化物燃料電池（SOFC）、熔融碳酸鹽燃料電池（MCFC）、質子交換膜燃料電池（PEMFC）。其中，質子交換膜燃料電池採用高分子膜作為固態電解質，具有能量轉換率高、低温啟動、無電解質泄露、響應速度快等特點，已經成為用於燃料電池的首選技術，被廣泛用於汽車、便攜式電源以及小型驅動裝置等場景。

作為燃料電池的核心部件之一，質子交換膜市場由燃料電池市場所決定。近年來，燃料電池需求量快速增長，全球燃料電池2024年出貨量為1,847.7MW，到2030年，全球燃料電池年出貨量預計將達到21,560.9MW，2024年-2030年複合增長率達到51%。

6、行業面臨的機遇及風險

行業面臨的機遇及風險

7、行業主要壁壘

（1）技術壁壘

原材料製備難度大，實現大規模製備PSVE，使其滿足工業化生產規模具備相當大的技術難度。全氟磺酸樹脂的製備中鏈結構、交換容量、分子量的調控屬於技術難題，如何實現化學穩定性、機械強度、電化學性能均能夠滿足下游應用需求的膜材料，保證綜合性能優異是需要長足努力。

（2）資金壁壘

氟化工行業從生產線建設到研發創新需要大量資金投入。生產設備需採用特殊材質和工藝，投資動輒數千萬元甚至上億元。研發周期長，需資金用於設備採購、人才引進和合作，且成果轉化有不確定性。在安全生產與環保方面，企業還需大量資金用於設施建設、人員培訓和設備升級。整個項目盈利周期長，且市場風險和原材料價格波動增加了投入壓力，缺乏資本的企業難以進入該行業。

（3）市場壁壘

氟化工及含氟功能膜產品技術複雜、工藝要求高，需要強大的研發能力。由於較長的客户認證周期和先發企業的市場主導，新企業難以快速獲得認可。例如，質子交換膜作為燃料電池核心部件，主要由科慕、戈爾等國際公司主導，后發企業需經過漫長且高成本的認證過程才能進入市場。

（4）人才壁壘

質子交換膜生產對人才的綜合素質要求較高，除需要具備深厚的專業技術知識積累外，還需要具備豐富而紮實的現場生產經驗，需要在科學層面與技術層面全面解析質子交換膜生產的關鍵點，構建一支複合型的人才隊伍需要一定的時間積累。

8、行業競爭格局及主要企業

從市場競爭格局來看，美國戈爾、美國科慕、日本旭化成、日本旭硝子、未來材料為全球前五廠商，共佔有約70%的市場份額。在國內質子交換膜市場中，目前仍然以國外品牌產品為主。在國產品牌方面，東岳集團在我國液流電池、PEM電解水制氫和燃料電池質子交換膜市場佔有率均位於國產第一，打破了國外壟斷，市場佔有率不斷提高。綠動氫能、科潤新材料、漢丞科技等企業在積極導入，進行產品驗證集小批量的出貨，同時，泛亞微透、東材科技等企業也在加快推進質子交換膜的研發和生產。

行業內主要企業情況

《2025-2031年高性能含氟功能膜行業細分市場投資新機遇及發展前景預測報告》涵蓋行業全球及中國發展概況、供需數據、市場規模，產業政策/規劃、相關技術/專利、競爭格局、上游原料情況、下游主要應用市場需求規模及前景、區域結構、市場集中度、重點企業/玩家，企業佔有率、行業特徵、驅動因素、市場前景預測，投資策略、主要壁壘構成、相關風險等內容。同時北京普華有策信息諮詢有限公司還提供市場專項調研項目、產業研究報告、產業鏈諮詢、項目可行性研究報告、專精特新小巨人認證、市場佔有率報告、十五五規劃、項目后評價報告、BP商業計劃書、產業圖譜、產業規劃、藍白皮書、國家級製造業單項冠軍企業認證、IPO募投可研、IPO工作底稿諮詢等服務。（PHPOLICY:MJ）