氫能膜電極作為氫燃料電池與電解水制氫裝置的核心組件,其主要由質(zhì)子交換膜、催化劑層以及氣體擴(kuò)散層三大部分構(gòu)成。質(zhì)子交換膜僅允許質(zhì)子(氫離子)通過(guò),高效隔離氫氣與氧氣,保障電化學(xué)反應(yīng)有序進(jìn)行,同時(shí)需具備卓越的質(zhì)子傳導(dǎo)率、極低的電子傳導(dǎo)率與氣體滲透率,以及高度的化學(xué)、電化學(xué)和熱穩(wěn)定性。催化劑層在氫燃料電池中促使氫氣分解為質(zhì)子與電子,氧氣與質(zhì)子、電子結(jié)合生成水;在電解水制氫時(shí),驅(qū)動(dòng)水分解為氫氣與氧氣,要求具備超高的催化活性、良好的質(zhì)子與電子傳導(dǎo)能力以及出色的水、氣管理性能。氣體擴(kuò)散層為反應(yīng)氣體提供順暢抵達(dá)催化劑層的通道,及時(shí)導(dǎo)出反應(yīng)生成的水與熱量,還需擁有高導(dǎo)電性、適宜的多孔結(jié)構(gòu)與親水/疏水平衡,以及良好的化學(xué)和熱穩(wěn)定性。
根據(jù)新思界產(chǎn)業(yè)研究中心發(fā)布的
《2025-2029年全球及中國(guó)氫能膜電極行業(yè)研究及十五五規(guī)劃分析報(bào)告》顯示,2020-2024年,隨著全球?qū)η鍧嵞茉崔D(zhuǎn)型重視程度不斷提升,氫能產(chǎn)業(yè)迎來(lái)發(fā)展機(jī)遇,眾多企業(yè)紛紛布局,加大對(duì)氫能膜電極產(chǎn)能建設(shè)投入,氫能膜電極產(chǎn)量整體也有所增長(zhǎng)。2024年,全球氫能膜電極產(chǎn)量為1308.11萬(wàn)片。不過(guò),從細(xì)分領(lǐng)域來(lái)看,燃料電池依然是膜電極的主要應(yīng)用戰(zhàn)場(chǎng)。
中國(guó)市場(chǎng)氫能膜電極需求則全部聚焦于燃料電池領(lǐng)域。受益于國(guó)家對(duì)燃料電池汽車(chē)產(chǎn)業(yè)的大力扶持,國(guó)內(nèi)膜電極發(fā)展勢(shì)頭強(qiáng)勁。2024年,中國(guó)氫能膜電極消費(fèi)量為437.04萬(wàn)件。早期國(guó)內(nèi)膜電極嚴(yán)重依賴進(jìn)口,如今隨著鴻基創(chuàng)能、唐鋒能源等本土企業(yè)崛起,國(guó)產(chǎn)膜電極市場(chǎng)份額快速躍升。
當(dāng)前,全球氫能膜電極市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)格局呈現(xiàn)多元化態(tài)勢(shì)。國(guó)外企業(yè)中,加拿大Ballard Power Systems、英國(guó)Johnson Matthey、德國(guó)Greenerity等頭部廠商憑借長(zhǎng)期積累的技術(shù)優(yōu)勢(shì)與先發(fā)的市場(chǎng)布局,占據(jù)了行業(yè)內(nèi)的主要市場(chǎng)份額,形成了較強(qiáng)的市場(chǎng)話語(yǔ)權(quán)。
國(guó)內(nèi)氫能膜電極行業(yè)內(nèi)企業(yè)數(shù)量較多,包括鴻基創(chuàng)能科技(廣州)股份有限公司、蘇州擎動(dòng)動(dòng)力科技有限公司、廣東泰極動(dòng)力科技有限公司、上海唐鋒能源科技有限公司、武漢理工氫電科技有限公司等。同時(shí),國(guó)內(nèi)企業(yè)在技術(shù)研發(fā)上不斷突破,國(guó)產(chǎn)氫能膜電極產(chǎn)品性能持續(xù)提升,材料國(guó)產(chǎn)化進(jìn)程也逐步加快,部分企業(yè)已開(kāi)始嘗試向海外市場(chǎng)拓展。
新思界
行業(yè)分析人士表示,未來(lái),隨著全球?qū)η鍧嵞茉葱枨蟪掷m(xù)增長(zhǎng),氫能膜電極市場(chǎng)前景廣闊。在應(yīng)用領(lǐng)域,除燃料電池汽車(chē)、電解槽等傳統(tǒng)市場(chǎng)持續(xù)拓展外,船舶、航空、分布式能源等新興領(lǐng)域?qū)⒊蔀樾碌脑鲩L(zhǎng)點(diǎn)。市場(chǎng)規(guī)模方面,隨著技術(shù)不斷進(jìn)步、成本持續(xù)下降以及政策支持力度加大,全球膜電極市場(chǎng)規(guī)模將重拾增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)。
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