我国质子交换膜行业高增确定性强液流电池成核心引擎科润新材市场份额提升

2026-07-13 09:10

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前言：

我国质子交换膜行业高增长确定性强，液流电池作为核心应用市场贡献主要需求增量，PEM电解水制氢同步带来可观新增需求。行业存在技术、资金、人才等多重壁垒，早年市场由海外企业垄断。近年来，科润新材、东岳未来等本土企业加速突围，市场份额不断提升。其中，在液流电池用质子交换膜领域，国产厂商已实现主导，2025年科润新材和东岳未来合计拿下八成市场份额。

1.全氟质子交换膜为目前全球商业化最成熟的质子交换膜品类

根据观研报告网发布的《中国质子交换膜行业现状深度研究与发展前景预测报告（2026-2033年）》显示，质子交换膜（Proton Exchange Membrane, PEM）是一类以传导质子为核心功能的高分子隔膜材料，也是离子交换膜的重要分支。其通过结构中酸性基团的水合作用，在电化学反应中实现质子高效传输，同时控制气体交叉与离子迁移，直接影响下游设备的能量转换效率与运行稳定性。

根据分子结构中碳氟键比例差异，质子交换膜可划分为全氟质子交换膜、部分氟化质子交换膜与非氟质子交换膜三类。其中，全氟质子交换膜以高度疏水的氟碳骨架为主链，侧链亲水磺酸基团聚集形成彼此相连的离子传导通道，兼具优异的化学稳定性、出色的导电性及坚韧的机械强度，成为目前全球商业化最成熟、应用最广泛的质子交换膜品类。

2.液流电池为质子交换膜核心应用市场，出货量高速增长打开行业市场空间

质子交换膜主要应用于电解水制氢、液流电池及燃料电池等领域，市场潜力广阔。其中，液流电池是当前质子交换膜的核心应用市场，2025年占比超65%。质子交换膜是制造液流电池的关键材料，被誉为液流电池的“芯片”。它具有隔绝正负极电解液、传导质子、阻止电解液交叉污染及形成闭合电路等关键功能，直接影响电池的工作效率及循环寿命。

数据来源：观研天下整理

液流电池是长时储能领域主流技术路线之一，依托高安全性、长循环寿命、功率与容量解耦等突出优势，成为电网调峰、可再生能源配套消纳等场景的重要选择。未来，伴随利好政策扶持、技术突破、成本下降与产业链协同效应增强，我国液流电池产业化进程将加速推进，出货量有望实现高速增长，进而持续拉动质子交换膜需求扩容，创造显著的市场增量。数据显示，到2030年，我国液流电池出货量将达20GW，2025年至2030年年均复合增长率达82.06%；届时，液流电池用质子交换膜市场规模将达82.5亿元，同期年均复合增长率达71.26%。

数据来源：GGII、观研天下整理

3.PEM电解水制氢优势显著，将为质子交换膜行业带来可观需求增量

绿氢制取技术包括电解水制氢、生物质制氢等。其中，电解水制氢是目前应用最广、技术最成熟的绿氢制取方案，占据市场主流地位。电解水制氢主要分为碱性（ALK）、质子交换膜（PEM）、阴离子交换膜（AEM）和固体氧化物（SOEC）四大技术路线。PEM电解水制氢凭借产氢纯度超99.97%、响应速度快、能适应波动电源、环境友好等优势，成为与风电、光伏等间歇性可再生能源发电系统耦合的最优路线，可实现绿电就地消纳，是未来电解水制氢的重要发展方向。

目前，受材料成本较高等因素制约，我国PEM电解水制氢仍处于商业化初期。随着技术持续迭代及成本逐步下降，PEM电解水制氢的竞争优势将进一步凸显，商业化进程将加速推进，为质子交换膜行业创造可观的需求增量。数据显示，2025年我国PEM电解水制氢用质子交换膜需求量达0.9万㎡，预计到2030年，需求量将增长至10万㎡，期间年均复合增长率高达61.86%。

四大电解水制氢路线对比情况

项目	碱性电解水制氢	质子交换膜电解水制氢	阴离子交换膜电解水制氢	固体氧化物电解水制氢
电解质	30%KOH（氢氧化钾）	质子交换膜	5%KOH/阴离子交换膜	固体氧化物
优势	技术成熟、成本较低等	纯度高、响应速度快、能适应波动电源、环境友好等	纯度高、能适应波动电源、气密性好等	环境友好、制氢效率高等
弱势	响应慢、电源稳定性要求高、效率低、存在污染等	质子交换膜技术难度高、造价较高等	阴离子交换膜技术难度高、技术成熟度低、寿命较低	环境稳定性要求高、应用场景受限、技术不成熟等

资料来源：科润新材招股说明书、观研天下整理

数据来源：科润新材招股说明书、观研天下整理

4.质子交换膜行业高增长确定性强，液流电池成核心增长引擎

在国内液流电池、PEM电解水制氢等下游需求快速扩张、国产替代进程提速等多重因素推动下，我国质子交换膜行业将呈现高速发展态势，到2030年市场规模有望达89亿元，2025年至2030年年均复合增长率达61.11%，长期成长空间充足。其中，液流电池为质子交换膜主要增量来源，2025年至2030年市场规模年均复合增长率达71.26%，高于行业整体水平，其市场规模占比将从68.29%提升至92.70%，主导地位不断强化。

数据来源：GGII、观研天下整理

5.质子交换膜行业壁垒高企，国产替代加速，科润新材市场份额提升

质子交换膜行业进入门槛较高，存在技术、市场、资金、人才等多重壁垒，新入局企业短期难以实现全方位突破。早期，我国质子交换膜市场由美国科慕、美国戈尔、日本艾杰旭等海外企业主导。但近年来，以科润新材、东岳未来等为代表的国产厂商加速突围，通过持续资金投入与长期研发攻坚，已实现质子交换膜及上游关键原料的技术突破与规模化量产，产品性能可比肩国际竞品。同时依托显著的成本优势与本土化配套服务，国产质子交换膜厂商市场份额不断提升，行业国产替代加速推进。其中，PEM电解水制氢用质子交换膜国产化率从2022年的23%跃升至2024年的43%。在液流电池用质子交换膜领域，国产厂商已实现主导，2025年科润新材和东岳未来合计占据80%的市场份额。

质子交换膜行业壁垒

壁垒	详情
技术壁垒	质子交换膜行业具备鲜明的全链条一体化技术特征，技术壁垒贯穿上下游产业链。从上游全氟磺酸树脂来看，其生产涉及PSVE单体制备、树脂聚合等工序，技术难度高、工艺路径复杂，完整生产技术长期被全球少数氟化工巨头垄断；下游质子交换膜需在成本可控前提下，实现化学稳定性、机械强度与电化学性能的协同兼具并达到规模化稳定量产，生产技术诀窍（know-how）高度依赖长期技术积淀与持续工艺迭代；同时，树脂与膜材料的制备均需适配特定生产条件，对设备定制化、自动化水平要求高，进一步抬高了技术准入门槛。
市场壁垒	质子交换膜行业的市场壁垒，源于技术适配、客户准入与品牌粘性三重门槛，新入者短期内难以突破。技术适配方面，膜材料作为下游核心部件，批量导入需同步调整碳毡、双极板等配套材料的参数，且实际工况下的潜在缺陷需经以年为单位的产业链协同验证，还需依赖下游提供稀缺场景测试机会；客户端，下游多为大型能源企业及集成化设备商，建有涵盖项目经验、厂家规模、技术实力、合规性的多维度考核体系，认证流程复杂且周期不可控，并对集中交付能力有明确要求；品牌粘性端，经实战验证的品牌意味着低合作风险，且客户更换供应商需承担技术重构、验证重走等多重成本，行业高粘性特征显著，与前两项门槛共同构筑坚实的市场壁垒。
资金壁垒	质子交换膜生产与研发环节的大额资本投入及高风险属性，对企业资金实力提出严苛考验。生产端，树脂与膜材料的连续稳定量产需配备专用产线，且需根据下游需求持续调整产线参数或升级设备；研发端，从技术开发到产业化落地，需长期投入资金用于设备购置、材料采购、团队搭建及中试验证，且成果转化节奏不可预期，进一步推高资金门槛与试错成本，缺乏雄厚资本的企业难以进入。
人才壁垒	质子交换膜行业具有显著的技术密集型特征，存在对专业人才的高要求与市场供给的稀缺性矛盾。质子交换膜及全氟磺酸树脂的生产，既要求从业者具备深厚的理论储备，又需拥有扎实的实操经验，能够独立解决工业化过程中面临的复杂技术难题。目前市场上掌握该领域核心工艺的复合型人才较为稀缺，企业需经过长期沉淀才能搭建起成熟稳定的人才梯队，新进入者难以快速补齐人才短板，进而构筑起人才壁垒。