20 世纪 60 年代，质子交换膜首次应用于美国双子星航天计划，但当时的全氟磺酸膜成本高昂且性能有限，仅适用于短期太空任务。到了 80 年代，随着杜邦公司 Nafion 系列膜的问世，质子传导性能有所提升，但在高温环境下化学稳定性不足，导致膜材料易降解。进入 90 年代，科研人员尝试通过复合无机填料改善热稳定性，但仍无法满足燃料电池商业化运行对膜材料耐久性的要求。直到21 世纪初，随着纳米复合技术和聚合物分子结构设计的突破，才逐步解决了质子传导与稳定性之间的矛盾。

国内相较国外质子膜发展历程起步较晚，我国自上世纪八十年代起进行全氟质子交换膜的研发，历经“六五”和“七五”两个五年重大科技攻关计划后仍然未能实现质子交换膜的产业化。直到 2010 年 7 月，东岳集团宣布由东岳集团自主研发的氯碱用全氟离子膜在工业氯碱电解槽上应用成功，打破了美国、日本对中国氯碱工业的技术封锁，为我国基础产业氯碱工业的安全运行与健康发展做出重大贡献。

2013 年东岳集团与加拿大 AFCC 公司签订燃料电池膜产品应用开发合作协议，并于 2016 年获得 AFCC 公司技术评价认证，我国燃料电池膜产品基本满足应用的要求。这一系列成就的取得标志着我国的质子交换膜产业取得了重大突破。根据 GGII 调研测算，按下游应用装机需求口径，2024 年全球质子交换膜市场规模达到 15.6 亿元，其中液流电池膜市场规模达到 9.7 亿元，占比高达 62.3%。GGII 预计到 2030 年全球质子交换膜市场规模有望增长至 182 亿元，2024 年-2030年复合增长率达到 50.6%。

从市场规模增量来看，液流电池膜市场增量空间最大，2025 年-2030 年市场新增需求规模合计达到 428 亿元，2024 年-2030 年复合增长率高达 57.7%；其次是电解水制氢膜市场，2024 年-2030 年复合增长率高达 42%。

根据 GGII 调研测算，2024 年中国质子交换膜市场规模达到 6.33 亿元。其中液流电池膜市场规模高达 4.2 亿元，占比高达 66%。预计到 2030 年，国内质子交换膜市场需求规模有望增长至89亿元，2024年-2030年均复合增长率达到55%，主要受益于储能液流电池市场需求快速增长。

从市场竞争格局来看，美国戈尔、美国科慕、日本旭化成、日本旭硝子、未来材料为全球前五厂商，2023 年共占有约 73%的市场份额。根据 GGII 的统计数据，在国内质子交换膜市场中，目前仍然以国外品牌产品为主。在国产品牌方面，东岳在我国液流电池、PEM 电解水制氢和燃料电池质子交换膜市场占有率均位于国产第一，打破了国外垄断，市场占有率不断提高。绿动氢能、科润新材料、汉丞科技等企业在积极导入，进行产品验证集小批量的出货，同时，泛亚微透、东材科技等企业也在加快推进质子交换膜的研发和生产。

（1）高性能含氟功能膜市场整体发展及概况

1）高性能含氟功能膜在储能领域的应用情况

①储能发展情况

储能技术可分为传统储能技术和新型储能技术。传统储能技术主要指抽水蓄能，抽水蓄能是技术最成熟的储能方式，其利用电力负荷低谷时的电能抽水至上水库储存，在电力负荷高峰期再放水至下水库发电，从而通过电能与势能相互转化完成电能的储存和管理。新型储能指除抽水蓄能外以输出电力为主要形式，并对外提供服务的储能技术，主要包括电化学储能（锂电池、液流电池、铅蓄电池、钠离子电池等）、压缩空气储能、飞轮储能等。

抽水蓄能是目前市场渗透率最高的储能技术路线，但其在建设选址上具有较大的局限性，以锂电池储能为代表的新型储能技术近年来发展迅猛，累计装机量产比不断提升。根据 CNESA DataLink 全球储能数据库的不完全统计，截至 2024年底，全球已投运电力储能项目累计装机规模 372.0GW，同比增长 28.6%。抽水蓄能累计装机占比呈继续下降态势，首次低于 60%。新型储能累计装机规模达165.4GW，首次突破百吉瓦，同比增长 81.1%。

根据 CNESA DataLink 全球储能数据库的不完全统计，截至 2024 年底，中国已投运电力储能项目累计装机规模 137.9GW，占全球市场总规模的 37.1%，同比增长59.9%。新型储能累计装机规模首次超过抽水蓄能，达到 78.3GW，占全球市场 47%。其中，锂离子电池仍占据主导，但多个百兆瓦级长时储能项目的相继投运，使得锂电池累计装机占比有所下降，与 2023 年同期相比下降了 0.2 个百分点。

同时，液流电池的新型储能模式随着新能源发电量占比提升，对容量型长时储能的需求也逐步提升，发展长时储能成为客观需求，成为解决新能源发电间歇性问题的关键。目前国内已经出台多项政策，促进长时储能和新型储能技术的发展与应用。

早在 2021 年 8 月，国家发改委、能源局已发布《关于鼓励可再生能源发电企业自建或购买调峰能力增加并网规模的通知》，其中要求超过电网企业保障性并网以外的新增可再生能源发电项目，需配建 4 小时以上的调峰能力。2022 年 1 月，国家发改委、能源局印发的《“十四五”新型储能发展实施方案》提出，要推动多时间尺度新型储能技术试点示范，重点试点示范压缩空气、液流电池、高效储热等长时储能技术。

2023 年 12 月，国家发改委发布《产业结构调整指导目录（2024 年本）》，在十四五“新型电力系统技术及装备”中，明确要发展长时储能技术。2024 年 3月，新型储能首次被纳入政府工作报告中。

2025 年 1 月，国家发改委和国家能源局联合发布《关于深化新能源上网电价市场化改革促进新能源高质量发展的通知》，明确不得将配置储能作为新建新能源项目核准、并网、上网等的前置条件。根据目前行业发展现状及政策导向，长时储能在提升新能源发电消纳能力、增强电网灵活性等方面优势更明显，“新能源+长时储能”未来将成为保障新型电力系统安全稳定运行的重要解决方案，液流电池是当下行业内为数不多的具有产业化能力的长时储能技术路线之一，处在新型储能的“领跑”位置。据 GGII 不完全统计，2024 年全球液流电池出货量达到 0.9GW。

目前，中国在钒液流电池领域已经取得了显著进展，并在全球占据重要地位。GGII 数据显示，截至 2024 年底中国液流电池出货规模约 0.7GW 左右同比增长 40%，预计未来 5 年液流电池有望进入高速增长阶段。

②液流电池膜在储能产品的应用及概况

质子交换膜是液流电池电堆的核心部件，也是电堆成本最重要的组成部分之一，直接决定了液流电池的性能、使用寿命和建造成本。其在液流电池中起到分隔正负极电解液并选择性透过离子的作用，从而实现电池结构中完整回路的构建。

理想的液流电池隔膜需要具备以下特征：低离子渗透率，减少离子渗透导致的电解液污染和效率降低；优异的化学稳定性和机械强度，从而延长薄膜寿命；高离子电导率与良好的离子选择性，提高电池效率；低水通量，能在充放电过程中，保持阴阳两极电解液平衡。液流电池质子交换膜产品之前主要由美国科慕公司生产的 Nafion 质子交换膜主导，其具有良好的质子导电性能、出色的离子交换性能和耐化学性，但其售价高昂，且供应能力不足，是液流电池初装成本较高的主要因素之一。

近年来，随着国内质子交换膜生产企业如未来材料等在全氟磺酸质子交换膜的生产和技术攻关上取得显著突破，质子交换膜的国产化进程正在加速，关键技术已经达到国际领先水平，2023 年以来随着国内液流电池项目建设加快，国产质子交换膜的市场渗透率也出现大幅提升，现已实现 90%以上的进口替代，从而极大地提高液流电池的经济性并推动其商业化应用进程。根据高工产业储能研究所（GGII）调研，2022 年-2024 年液流电池膜国产化率不断提升，多数液流电池企业转向高性价比的国产液流电池膜。按照 800 元每平方米的价格测算，全球及中国液流电池膜市场规模达到 9.7 亿元和 4.2 亿元。

2）高性能含氟功能膜在氢能领域的应用情况

①绿氢制备发展情况

A、氢能为全球脱碳减排不可或缺的能源构成

自人类第一次能源革命以来，伴随着大量化石能源的使用，全球碳排放总量持续增加，气候变暖速率加快。根据联合国环境规划署（UNEP）发布的《2024年排放差距报告》，全球温室气体排放的第一大来源是化石燃料产生的二氧化碳，第二大来源是甲烷，二者合计占全球温室气体排放总量的 80%以上。作为来源广泛、清洁环保的二次能源，氢气具备高能量密度及热值，在钢铁、海运、航空和制氨等行业的深度脱碳过程中，可有效提高成本效益、加速碳减排进程。

另外，由于氢可以进行储存，并通过管道和船舶进行长距离运输，因此氢也可作为可再生能源系统的重要推动力，为容纳高比例可再生能源电力的电网提供季节性储存，以应对太阳能、风能和水力发电量的季节性变化，提升能源利用效率并优化配置，达到稳定电网的作用。

近年来，全国气候治理目标迈入实施阶段，氢能作为高效清洁能源和绿色新兴产业的重要发展方向，成为全球各国谋求能源安全和经济可持续发展的一致选择，各国纷纷从顶层设计角度出发加速氢能产业布局。截至目前，已经有超过 100 个国家提出碳中和目标，对于长期的减排脱碳趋势，全球各国已达成较强的共识。

在氢能产业发展方面，依托于强力的政策引导和完整的工业体系及产业链，我国氢能相关核心技术不断突破，氢能示范规模进一步扩大，应用场景持续多元化发展，产业发展趋势逐步向好；在氢能供给方面，我国 2023 年氢气年产量达到约 3,550 万吨，连续多年位居世界第一，在煤制氢、天然气制氢、工业副产氢提纯和碱性电解水制氢等主要制氢技术上原料充足、技术成熟、成本低廉，具备了推动氢能产业规模化、商业化发展的基础。

“十四五规划”中，氢能作为前瞻未来产业被首次提及，2022 年 3 月发改委、国家能源局发布的《氢能产业发展中长期规划（2021-2035 年）》重申了氢能作为国家能源体系的重要组成部分的战略地位，2024 年政府工作报告首次提及氢能产业，提出要加快前沿新兴氢能产业发展。

结合我国能源转型的坚定决心和丰厚的氢能产业资源禀赋，氢能可配合其他清洁能源逐步替代我国目前对外依存度较高的化石能源，完善我国能源体系并提升能源利用效率。根据中国氢能联盟发布的《中国氢能源及燃料电池产业白皮书》，到 2050 年氢能在我国终端能源体系中占比预计将超过 10%，氢能相关产业年产值达到 12 万亿元。

B、绿氢制备行业概况

根据根据生产来源和制备过程中的碳排放量，可以将氢气供应分为灰氢、蓝氢和绿氢。灰氢是通过煤炭、石油、天然气等化石能源重整或利用焦炉煤气、氯碱尾气、合成氨尾气等工业副产物提纯的氢气。灰氢的生产成本较低且生产技术成熟，是目前最主要的氢能来源，但在制备过程中会产生大量的碳排放。

蓝氢是在生产灰氢的同时，利用 CCUS 技术（碳捕集、利用与封存技术）捕获温室气体，从而降低碳排放制取的氢气。绿氢通过可再生能源电解水制取，可以从源头实现零碳排放，契合绿色氢能的发展路径。除上述方法外，生物质制氢、核能制氢和光催化制氢等方式目前仍处于试验开发阶段，尚未达到工业规模生产的要求。

从目前的主流氢气制取路径特点来看，传统制氢工业以煤、天然气等化石能源为原料，制得的氢气中杂质较多，对提纯及碳捕获有着较高的要求；利用焦炉煤气、氯碱尾气、合成氨尾气等工业副产提纯制氢，能够减少尾气中的氢气浪费，实现氢能源的高效利用，但从长远来看无法大规模、集中化地供应氢气。

电解水制氢具备纯度等级高、副产物氧气价值高、杂质气体少、生产灵活度高等优势，是具有巨大未来发展潜力的绿色氢能供应路径。现阶段，由于生产技术成熟且成本较低，灰氢占全球氢气产量超过 95%。根据国际能源署（IEA）的预测，到 2030 年灰氢在氢能供应中的占比将降至 53%，绿氢占比有望提升至 33%。《氢能产业发展中长期规划（2021-2035 年）》中计划到 2025 年，我国可再生能源制氢规模将达到 10-20 万吨/年，到 2035 年可再生能源制氢占能源总消耗比重将显著提高。

绿氢制备目前有四种主要技术路线，分别是碱性（ALK）、质子交换膜（PEM）、阴离子交换膜（AEM）以及固体氧化物（SOEC）绿氢制备技术。

碱性电解槽的阴极和阳极主要由金属合金组成（如 Ni-MO 合金等），采用多孔膜作为隔膜，KOH 和 NaOH 溶液为电解液，在直流电的作用下将水电解生成氢气和氧气。由于阴阳极电极板不需要贵金属作为催化剂，碱性电解槽成本较低，碱性电解水技术因此成为目前技术最成熟、应用最广泛的电解水技术路径。但是，碱性电解槽电流密度较低、体积较大，且启停响应时间长、功率调节慢，难以适应可再生能源波动率大的特性和快速启停的需求，无法满足大规模绿电离网制氢的需要。

在质子交换膜电解槽中，水在阳极通过催化作用分解为氧气和氢离子，氢离子随后穿越质子交换膜到达阴极，并在阴极处获得电子生成氢气。质子交换膜电解槽具备响应速度快、负荷范围大、占地面积小、产氢纯度高等诸多优势，是现阶段与可再生能源发电系统耦合效果最好的电解水技术路线，便于风电、光伏发电的就地消纳，也是未来绿电制氢的主要发展方向。然而由于质子交换膜电解水装置使用的电极催化剂材料和质子交换膜价格昂贵，其初装成本显著高于碱性电解水，因此目前在国内市场仍处于商业化的早期阶段。

市场规模方面，据 GGII 调研测算，2022 年至 2024 年中国电解槽市场规模分别为 2.76 亿元、3.50 亿元、5.85 亿元。2023 年以来，“碱性+PEM”组合制氢绿氢项目逐渐增多，预计未来 PEM 制氢设备在大型绿氢制氢项目中应用将实现快速增长。

②电解水制氢膜在绿氢制备产品的应用及概况

质子交换膜是 PEM 电解槽的核心组件，其性能对电解槽的性能和寿命具有决定性影响。在电解槽的运行过程中，质子交换膜提供了只允许水分子、水合氢离子通过的传输通道，隔绝阴极侧和阳极侧产生的氢气和氧气，并为阴极侧和阳极侧的催化剂层提供物理支撑。目前，全球质子交换膜电解制氢市场使用的主要是科慕公司的 Nafion 系列质子交换膜。

在国内市场，随着未来材料等企业在生产技术上取得突破，PEM电解制氢用质子交换膜的国产化率持续提升，从 2022 年的 23%跃升至 2024 年的43%。相较 Nafion 系列质子交换膜等国外竞品，国产质子交换膜实现了约 40%的成本降幅，极大地推动了 PEM 电解水制氢的降本进程。根据 GGII 调研 PEM 电解槽装机需求口径测算（非出货口径），2024 年全球和中国电解水制氢膜市场需求规模分别为 3.36 亿元和 0.79 亿元，同比增长 11%和 49%。

3）高性能含氟功能膜在燃料电池中的应用

①燃料电池发展概况

燃料电池是一种把燃料所具有的化学能直接转换成电能的化学装置，又称电化学发电器。20 世纪 60 年代，美国国家航空航天局（NASA）将燃料电池应用于双子星航天飞船，开启了燃料电池的现代发展史。20 世纪 70 年代，石油危机引起了能源恐慌，氢能作为一种新兴清洁能源开始受到各国政府的关注。

20 世纪 90 年代，包括奔驰、福特在内的国际知名车企纷纷推出燃料电池概念车型。进入 21 世纪后，氢能与燃料电池技术发展逐渐成熟，日本丰田于 2014 年 12 月推出初代 Mirai 燃料电池汽车，于 2020 年 12 月推出了二代 Mirai 燃料电池汽车，最大续航里程可达到 850 公里，成为燃料电池领域内的里程碑事件。

燃料电池按电解质的不同可分为：碱性燃料电池（AFC）、直接甲醇燃料电池（DMFC）、磷酸燃料电池（PAFC）、固体氧化物燃料电池（SOFC）、熔融碳酸盐燃料电池（MCFC）、质子交换膜燃料电池（PEMFC）。其中，质子交换膜燃料电池采用高分子膜作为固态电解质，具有能量转换率高、低温启动、无电解质泄露、响应速度快等特点，已经成为用于燃料电池的首选技术，被广泛用于汽车、便携式电源以及小型驱动装置等场景。作为燃料电池的核心部件之一，质子交换膜市场由燃料电池市场所决定。

近年来，燃料电池需求量快速增长，根据 GGII 的统计数据，全球燃料电池 2024年出货量为 1,847.7MW，到 2030 年，全球燃料电池年出货量预计将达到21,560.9MW，2024 年-2030 年复合增长率达到 51%。

从应用场景来看，交通运输用燃料电池需求上升尤为显著。燃料电池整体应用领域由以清洁电站、辅助电源为应用场景的固定式电源向以交通运输为应用场景的车用电源转变。在交通运输领域，乘用车为海外市场主要推广车型，我国则主要向重卡车型倾斜。

2023 年全球燃料电池汽车销量约 1.47 万辆，其中我国销量 5,843 辆，占比约 40%，海外销量约 0.89 万辆，韩国、美国、日本三国为海外主要市场，推广车型主要为乘用车，以丰田、宝马等海外主机厂燃料电池技术研发持续近 30 年，经过持续迭代目前技术成熟度相对较高；我国燃料电池汽车应用最初始于 2010 年上海世博会的小规模示范，真正开始推广的时点在 2016 年，由于技术发展相较海外仍处于产业化初期阶段，叠加锂电新能源乘用车已开始规模化应用，因此我国燃料电池汽车主要基于客车、货车等商用车型应用场景进行推广示范，截至 2023 年我国燃料电池汽车保有量超 1.8 万辆。

从具体车型来看，行业发展初期由于燃料电池汽车相较燃油车与锂电新能源车不具备经济性，行业需求主要为政府采购驱动，燃料电池汽车销量主要由政府具有更强干预能力的公交客车主导，2018 年-2021 年客车持续销量占比约 50%-80%。2020 年国家五部委发布氢燃料电池汽车应用推广政策，明确更加侧重燃料电池重卡等物流车的发展，因此燃料电池重卡销量自 2022 年起快速增长，根据中汽中心中国汽车战略与政策研究中心于 2024 年发布的《“万辆百站”燃料电池汽车示范大数据报告》显示，我国燃料电池货车销量占总销量的 65%左右，重卡成为燃料电池主力车型，预计未来在政策与经济性驱动下，燃料电池汽车应用在重卡领域将实现更快发展。

②燃料电池膜在相关产品的应用及概况

近年来，在国家的一系列重大项目的支持下，我国燃料电池技术取得了一定进展，初步掌握了燃料电池电堆与关键材料、动力系统与核心部件、整车集成等核心技术，部分关键材料技术水平已接近国际先进水平。具体而言，随着质子交换膜燃料电池终端应用的逐步推广，膜电极、双极板、质子交换膜等已具备国产化的能力，但生产规模相对较小。

随着我国燃料电池技术的不断成熟，相关产品已逐步进入商业化应用阶段。在交通领域，燃料电池逐步应用于汽车、船舶、轨道交通等方向，可降低能源对外依存度以及化石能源污染物和碳的排放；在固定式发电领域，可以作为建筑热电联供电源、微网的可靠电源与移动基站的备用电源；燃料电池还能够与数字化技术相结合，在低空经济、深海装备等诸多领域发挥重要作用。根据 GGII 测算，预计未来燃料电池膜市场将呈现缓慢上升趋势且中国将占据绝大多数的燃料电池膜市场份额，近两年的下滑趋势主要系燃料电池车销量下滑导致。

（2）ePTFE 微孔膜市场整体发展及概况

ePTFE 膜是一种新型高分子材料具有微米或亚微米级的多孔立体网状微观结构，由 PTFE 树脂经挤出、压延、拉伸等特殊加工方法制成，在保持了 PTFE优良化学性能的同时，通过改变材料的结构、形态、厚度、表面性质后再搭配不同特性的辅助材料，从而实现不同的功能和用途。ePTFE 膜具有高度化学稳定性、耐高低温、耐腐蚀、耐气候、高润滑、良好的不粘附性、电绝缘性、生物相容性佳等优良特性，是一种非常优秀的防水、防尘、透气材料。

由于其在声、电、磁、热等方面拥有特殊性能，ePTFE 膜及其组件已广泛应用在了汽车、消费电子、新能源、医疗、服装、工业过滤等领域。ePTFE 膜及其改性产品具有多种优良的物理和化学特性，ePTFE 下游细分市场众多，为典型的长尾利基市场，主要应用于新能源、消费电子、汽车、电线电缆、医疗、水净化、除尘滤料、包装、服装等。单个细分市场规模虽相对有限，但汇总的市场规模较大且毛利率较高，全部应用的市场空间十分可观。

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