概念爱好者发布于06-21 21:34

【前瞻系列】绿氢产业的核心环节，质子交换膜百亿需求已确认，产业链上4股受益（名单）

本文首发于 ：概念爱好者

前言：
今天收到一份材料，是关于氢能源领域的细分赛道，类似的这种高壁垒，小赛道，大市场的行业是我个人最为喜欢的，所以也是和大家一起分享，这就是在电解水制氢的过程中，必不可少的组件：质子交换膜。

另外要说一点，目前这类题材还属于朦胧阶段，因为如此，所以有的乡亲就说，感觉不是马上就能爆发的，但 我想说，任何时候，「烧冷灶」都不是错误的。当然你得时常跟踪公司的进展，所以我才会在我的内部报告里面分享机构调研的内容。

本篇目录
1.氢能的现状
2.PEM电解水技术
3.什么是质子交换膜？
4.市场前景
5.相关上市公司

PS：重点内容加粗显示，方便快速阅读。

一，氢能的现状
虽然目前氢能的开采和生产还受到成本的影响，但不可否认的是，氢能是清洁能源的终极选择，尤其是环保的绿氢制造，更是被基于厚望。

氢是二次能源，地球上没有天然的氢气，目前主要通过三种较为成熟的路线制取：
 以煤炭、天然气等传统化石能源生产氢气，这也是目前全球制氢最为成熟的技术路线。
 以焦炉煤气、氯碱尾气、丙烷脱氢为代表的工业副产制氢。
 电解水制氢，由于可再生能源电解制氢具有绿色环保、生产灵活、纯度高等特点，未来发展空间巨大。

成本和碳排放方面，煤制氢和天然气制氢由于工艺成熟、应用规模大，目前具有较低生产成本，而其碳排放也是众多技术中最高的，因此这两种制氢技术也被称为“灰氢”。而可再生能源电解制氢技术，由于所用电力来自水风光等清洁能源，因此全流程碳排放最少，也被称为“绿氢”。所以，可再生能源发电制氢将是未来氢气生产的主要趋势，发展空间巨大。

二，PEM电解水技术
在技术层面，电解水制氢技术可分为碱性电解水制氢(ALK)、质子交换膜电解水制氢(PEM)、固体氧化物电解水制氢(SOE)和阴离子交换膜电解水制氢（AEM）。其中，碱性电解水技术最为成熟，造价成本也较低；但是与可再生能源适配性较差。

固体氧化物电解水制氢（SOE）目前仍处于实验室阶段，其发展主要取决于相关材料技术的突破情况。相比之下，PEM电解水技术具有独特优势，与水电、风电、光伏（发电的波动性和随机性较大）具有良好的匹配性，最适合未来能源结构的发展。

PEM电解水技术近年在全球得到较多应用，新增项目数量和单项目装机规模也不断提升。

三，什么是质子交换膜？
质子交换膜（PEM），也叫质子膜或者氢离子交换膜，是一种致密的离子选择性透过的膜。 PEM水电解槽主要内部组件由内到外依次是质子交换膜、阴阳极催化层、阴阳极气体扩散层、阴阳极端板等。作为水电解槽电极的核心组件，质子交换膜不仅传导质子，隔离氢气和氧气，而且还为催化剂提供支撑，其性能的好坏直接决定水电解槽的性能和使用寿命，因此在整个设备中至关重要，从整体看，质子交换膜成本约占燃料电池总成本的4.08%。

质子交换膜上游主要包括基础材料和过程材料两个部分：基础材料即萤石，利用上游原材料制备可用于后续加工的各类全氟、非全氟以及特种树脂。 下游应用方面，质子交换膜可广泛应用于燃料电池、电解水、氯碱工业等领域。

四，市场前景
1.质子交换膜应用广泛，未来市场增量可期
质子交换膜可广泛应用于燃料电池、电解水、氯碱工业等领域。PEM燃料电池及电解水发展迅速，国内外市场都呈现出较快的需求增长和广阔的发展前景。

据E4tech统计数据显示，从2011年到2019年，PEM燃料电池出货量占比从44.9%进一步提升至82.7%，可见，全球PEM燃料电池出货量高速增长。依据中国氢能联盟对未来燃料电池系统成本的预测以及美国能源部披露的成本结构，综合测算，燃料电池应用领域每年为质子交换膜带来的市场增量将持续增长，到2025年、2035年和2050年将分别为9.80亿、49.01亿和67.39亿，非常可观。

电解水同样是质子交换膜的一项重要应用领域，据IEA统计数据显示，近年全球电解水年新增装机容量快速增长。IEA根据已公布的项目数据进行预测，2020-2023年电解水年新增装机容量将呈现高速增长，到2023将达1433.1MW，较2014年相比，年均复合增速将高达75.44%。综合测算，可再生能源电解制氢在2020年给质子交换膜带来的市场增量为4.03亿人民币，而到了2030年和2050年，将可为质子交换膜市场每年带来约17.2亿和59.8亿的规模增量。

2.国外企业占PEM市场主导地位，国内企业进口替代空间巨大
质子交换膜由于制备工艺复杂、技术要求高，长期被杜邦、戈尔、旭硝子等美国和日本少数厂家垄断。据高工氢电统计，国内生产的膜电极目前多数使用戈尔的增强复合膜，市占率在90%以上。

目前，国内东岳、科润等企业也积极布局，随着国内技术的不断突破，国产质子交换膜实现进口替代空间巨大。

3.生产工艺要求较高
目前市面上主要使用的是全氟磺酸质子交换膜，生产技术方面，目前主流的全氟磺酸PEM最常用的加工方法有热熔融挤出成膜法和溶液流延成膜法两种方法。尽管目前全氟磺酸PEM应用最广泛，但仍存在成本较高、尺寸稳定性较差、温度升高会降低质子传导性的缺点。为解决全氟磺酸PEM存在的问题，进一步提升质子交换膜的性能并降低成本，部分氟化PEM、无氟PEM和复合PEM成为质子交换膜新的研究方向。

五，相关上市公司

百利科技：长期致力于为新能源和传统能源行业的智慧工厂提供包括工程咨询设计、专有设备制造、智能产线集成与EPC总承包服务等整体解决方案。公司主动抓住氢能发展机遇，在陕西铜川布局氢燃料电池高温质子膜电极及核心装备一体化项目，同时筹备在上海和山东布局氢燃料电池质子交换膜项目。

巨化股份：是国内氟化工领先企业，经过20余年的创新发展，逐步形成了国内完整的氟化工产业链，公司R22和HFP等产品是下游生产质子交换膜的重要原材料。在双碳战略背景下，我国能源结构势必向低碳化转型，氢能及燃料汽车需求将大幅增长，而质子交换膜作为电解制氢和燃料电池的核心原件，必将快速发展，这也将带动对上游氟材料的需求。

昊华科技：是中国化工旗下科技型企业，通过收购大股东中国昊华下属12家优质化工科技型企业，转型升级为先进材料、特种化学品及创新服务供应商。公司以萤石资源为起点，打造完整氟材料产业链，氟材料是质子交换膜主要原材料，随着氢能产业加速发展，电解水和燃料电池都将增加对质子交换膜的需求，这也将支撑上游氟材料需求增长。

美锦能源：主要从事煤炭、焦化、天然气、氢燃料电池汽车为主的新能源汽车等商品的生产销售，具备“煤-焦-气-化-氢”一体化的完整产业链，形成循环经济优势，公司在氢能产业链进行广泛布局，布局了氢燃料电池汽车、膜电极等生产基地，目前已形成 “膜电极MEA-氢燃料电池电堆-氢燃料电池动力系统总成-整车制造+加氢站”较为完整的产业链。随着双碳战略和氢能规划的逐步落地，公司氢能业务将迎来发展高峰期。

后记

「前瞻系列」在时效性上和「月度强档」不是一个层次，但是胜在是长跑能手，这时候对于个股的把握要胜过对于行业的把握，说白了，行业在风口上，什么股都有会有波机会，但是这种长坡赛道，就要看企业内生的动力，这点来说，个股的报告会更加重要一些，其实大家也可以找到一些蛛丝马迹，就是肯定是找龙头股进行分析。

以上是我自己研究的方向和思路，也就是和大家一起分享下。

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