GGII：PEM制氢及燃料电池核心材料亟待国产化

高工氢电产业研究所（GGII）调研数据显示，2022年国内PEM燃料电池电堆市场出货量达到1.2GW，同比大幅增长 56%。GGII预计2023-2030年国内PEM燃料电池电堆市场（车用）空间有望达到800亿元。PEM制氢方面，据GGII统计，2022年国内PEM制氢示范项目装机规模接近20MW，同比大幅增长6倍以上。GGII预计2023-2030年国内PEM制氢设备累计出货规模有望达到1170亿元，PEM制氢及燃料电池市场发展前景广阔。 

PEM燃料电池是全球商业化最为成功的燃料电池技术路线，而PEM电解水制氢具有电流密度大、氢气纯度高、动态响应速度快等优点，能适应可再生能源发电的波动性，被认为是极具发展前景的电解水制氢路线。PEM电解水制氢与PEM燃料电池互为逆反应，二者组成结构类似，核心材料均为质子交换膜、催化剂、气体扩散层与双极板。据GGII调研，PEM制氢及燃料电池核心材料中，除双极板环节基本国产化外，质子交换膜、催化剂与钛毡/碳纸气体扩散层仍以外资品牌为主，售价居高不下，亟待国产化降本。

质子交换膜： PEM制氢及燃料电池主要采用全氟磺酸质子交换膜，主流燃料电池质子交换膜厚度为8~15μm，PEM制氢膜厚度在120~185μm。据GGII调研，国内民用PEM电解槽质子交换膜已基本实现国产化，代表厂商有东岳未来氢能、科润新材料、武汉绿动、汉丞科技等；而工业PEM电解槽对性能及寿命要求较高，以进口科慕等外资品牌质子交换膜为主，国产化处于起步阶段。

催化剂： PEM燃料电池电堆中催化剂成本占比20%左右，而PEM制氢催化剂在电解槽中成本占比高达30%以上，是降本主要方向。据GGII调研，PEM燃料电池催化剂以铂碳催化剂为主，2022年国产化率首次突破20%。国内PEM制氢催化剂国产化率相对较高，代表厂商有中科科创、济平新能源、枡水科技、氢电中科等。PEM制氢阴极催化剂多为铂碳催化剂， 主流应用铂载量约60%-75%，阳极使用铱基催化剂，目前市场价格高达1200-1500元/g。铱金是稀有贵重金属，全球年产量仅为7吨左右，而铂金全球年产量也仅约200吨。由于贵金属催化剂成本高昂，降低催化剂中贵金属载量及研发非贵金属催化剂是PEM制氢和燃料电池必然发展方向。

气体扩散层： PEM电解槽阴极气体扩散层可采用碳纸、碳布或钛材，阳极气体扩散层多选用钛毡、钛网等钛基材料；PEM燃料电池气体扩散层多采用碳纸基材。据GGII调研，2022年国内PEM燃料电池气体扩散层进口占比仍超过95%，国产化大有可为；而以钛毡为主的PEM制氢气体扩散层国产化率相对较高，涌现玖昱科技、浙江菲尔特、西安菲尔特等一批企业。目前，主流钛毡厚度200~400微米，孔隙率在50%~80%，为提升耐腐蚀性和降低接触电阻，通常进行镀铂处理，每平米镀铂成本在5000~15000元不等，加上钛毡本身成本，总成本可高达20000元/平米，是PEM电解槽降本重要方向。

双极板： 目前PEM制氢双极板多采用钛基材料，通过蚀刻或冲压工艺加工而成，为确保性能和寿命，也需要进行贵金属涂覆。PEM燃料电池以石墨或不锈钢基材双极板为主，成本相对较低。据GGII调研，PEM制氢电解槽中，钛基双极板及涂层成本占比可达一半以上，从降本出发，减少贵金属用量为主要研发方向，目前浙江菲尔特、云帆氢能等企业已推出相关产品。

2022年以来，PEM制氢及燃料电池核心材料类企业受资本关注度显著提升，上海碳际、氢新科技、福氢氢能、国科领纤等多家企业在2023年获得两轮融资，质子交换膜企业科润新材料获2.4亿元C轮融资。从融资企业属性来看，大多以初创企业为主。目前PEM制氢及燃料电池市场均处于发展初期，市场格局未定，发展前景广阔，亟待国产化以推动氢能应用产业链条降本增效。

为全面了解中国PEM制氢及燃料电池核心材料市场供求现状、技术路线、企业布局、发展前景等，高工氢电产业研究所（GGII）通过实地走访、电话调研、参考权威公开资料等方式，推出《2023年中国PEM制氢及燃料电池核心材料市场调研报告》。报告共分九章，从电解水制氢及燃料电池市场发展概况、PEM制氢设备技术及市场分析、PEM燃料电池技术及市场分析、质子交换膜/催化剂/气体扩散层/双极板技术及市场分析、重点企业分析、风险与建议等方面，为业内人士及投资机构提供全面的行业数据和分析报告。