氢能行业深度报告之三：质子交换膜PEM市场空间广阔，国产替代进行时-20230419-国海证券-70页_1mb

氢能行业深度报告之三：质子交换膜PEM市场空间广阔，国产替代进行时

核心内容概览

• 质子交换膜（PEM）应用广泛，2025年市场规模有望超40亿元
  PEM是电解水制氢、燃料电池、全钒液流电池等领域的关键材料，2023-2025年国内需求预计分别为86.7万、169.1万和314.7万平方米，对应市场规模分别为13.0亿、25.4亿和47.2亿元。

• 氢能驱动PEM需求持续提升
  双碳战略推动氢能发展，PEM电解制氢因其高负载范围和快速响应能力，与可再生能源发电高度匹配。预计2022-2025年国内PEM制氢对PEM需求分别为0.5万、1.0万、1.7万和2.9万平方米。

• 钒电发展为PEM带来新机遇
  钒电池作为液流电池的一种，对PEM需求增长迅速，预计2022-2026年国内需求分别为26.9万、59.4万、115.6万、219.5万和409.3万平方米。

• PEM国产替代加速进行
  国内PEM产能已达140万平米/年，东岳集团、东材科技、万润股份、泛亚微透等企业积极布局，推动国产替代进程。

• 建议关注标的
  重点推荐公司包括：东岳集团（0189.HK）、东材科技（601208.SH）、万润股份（002643.SZ）及泛亚微透（688386.SH）。

主要观点

1. PEM性能优异，应用广泛

• PEM是一种离子选择性透过的膜，具有高质子导电率、良好的化学和物理稳定性、较低的气体渗透率等特性。
• 主要应用包括电解水制氢、燃料电池、全钒液流电池等，其中全氟磺酸质子交换膜（PFSA）应用最广，但存在成本高、尺寸稳定性差等问题。
• 非全氟化、无氟化及复合膜是未来研究方向，旨在降低成本并提升性能。

2. 氢能推动PEM需求增长

• 氢能作为清洁能源，在双碳背景下迎来发展机遇，具备高热值、提升可再生能源利用率等优势。
• PEM电解水技术具有负载范围宽、响应启动快等优势，适合与水电、风电、光伏等可再生能源匹配，推动PEM需求增长。
• 2022-2025年国内PEM制氢对PEM需求预计分别为0.5万、1.0万、1.7万和2.9万平方米，2030年有望达20.4万平方米。

3. 钒电发展为PEM带来新机遇

• 钒电池具备寿命长、安全性高、环境友好等优势，是储能领域的重要选择。
• 2022-2026年国内钒电池对PEM需求预计分别为26.9万、59.4万、115.6万、219.5万和409.3万平方米。
• 国家政策支持钒电池发展，推动其在储能领域的应用。

4. PEM国产替代加速

• 国内PEM产能已达到140万平米/年，东岳集团、东材科技、万润股份等企业持续扩能。
• 国产化进程加快，有望打破杜邦、戈尔等国外企业的垄断。

关键信息

• PEM产业链：上游为萤石和TFE、PVSE等原材料，中游为膜材料制备，下游应用包括燃料电池、电解水制氢、液流电池等。
• PEM制备工艺：包括本体聚合、溶液聚合、乳液聚合及超临界CO₂聚合，其中溶液流延法更适用于商业化生产。
• PEM成膜技术：熔融挤出法与溶液流延法是主要方式，溶液流延法适用于商业化生产，但流程较复杂。
• PEM需求预测：2022-2025年国内PEM制氢需求分别为0.5万、1.0万、1.7万和2.9万平方米；燃料电池需求分别为7.5万、20.9万、37.9万和63.6万平方米；钒电池需求分别为26.9万、59.4万、115.6万、219.5万和409.3万平方米。
• PEM市场空间：2025年PEM市场规模有望超过40亿元，未来增长潜力大。

风险提示

• 钒电池推广进度不及预期
• PEM制氢及燃料电池发展不及预期
• 项目建设不及预期
• 原材料价格大幅波动
• 重点关注公司未来业绩的不确定性
• PEM国产替代进程不及预期

建议关注标的

总结

质子交换膜PEM在氢能产业链中占据重要地位，其市场需求随着氢能和液流电池的发展而持续增长。未来几年，PEM在电解水制氢、燃料电池和钒电池等领域的应用将显著增加，带动市场空间迅速扩张。同时，随着国产替代进程加快，国内企业有望在PEM市场中占据更大份额。建议投资者关注东岳集团、东材科技、万润股份和泛亚微透等企业在PEM领域的布局及发展动态。