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PEM
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ALK
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SOE
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AEM
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| 质子交换膜
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碱性电解水制氢
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固体氧化物
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阴离子交换膜
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| 电解质隔膜
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质子交换膜
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20%-30%KOH石绵膜
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氧化锆
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阴离子交换膜和低浓度碱性溶液
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| 电流强度（A/cm2）
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1-2
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0.2-0.8
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0.3-1
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0.2-2
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| 运行温度
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50-80
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70-90
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700-850
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40-60
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| 负载范围
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5%-120%
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15%-100%
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30%-125%
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5%-100%
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| 启动时间（热启动-冷启动）
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1秒-5分钟
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1分钟-10分钟
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-
|
-
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| 能耗（KWh/Kg H2）
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47-66
|
47-66
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35-50
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51.5-66
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| 电解槽成本（USD/KW）
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400
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270
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-
|
-
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| 电解槽寿命（h）
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5000-8000
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6000
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＜20000
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＞5000
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| 环保性
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无污染
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有腐蚀液体
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-
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无污染
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| 技术成熟度
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初步商业化
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充分产业化
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初期示范
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实验室阶段
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质子交换膜不仅在电解水技术中发挥关键作用，同时也是质子交换膜燃料电池的核心组成之一，在电堆总成本中占据9%的份额。
上游方面：作为质子交换膜上游的基础材料，萤石的供给对质子交换膜的制造起着重大的影响。我国是全球最大的萤石产区，2014-2020年我国萤石产量维持在350-450万吨之间，2020年中国萤石产量为430万吨，产量较2019年基本持平，占全球萤石总产量的56.6%。
受优势资源减少、环保监管压力上升、开采成本增加及国家政策调整等因素影响，我国仍需要进口大量萤石满足内需，我国萤石进口量从2014年的13.5万吨增至2020年的77.81万吨。
| 厂家
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膜型号
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厚度/μm
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每摩尔磷酸盐基团的聚合物干重E·W值（g·mol-1）
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特点
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| 杜邦
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NafionTM系列膜
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25-250
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1100-1200
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全氟型磺酸膜，市场占有率高，高湿度下导电率高，低温下电流密度大，质子传到电阻，化学稳定性强
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| 陶氏
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XUS-B204
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125
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800
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含氟侧链端，难合成，价格高
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| 戈尔
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GORE-SELECT
R
复合膜
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-
|
-
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基于膨体聚四氟乙烯的专有增强膜技术形成的改性全氟型磺酸膜，具有超薄、耐用、高功率密度的特性，适用燃料电池
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| 旭硝子
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Flemion
R
系列膜
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50-120
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1000
|
支链较长，性能接近Nafion膜
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| 旭化成
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Aciplex
R
膜
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25-1000
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1000-1200
|
支链较长，性能接近Nafion膜
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| 东岳集团
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DF988/DF2801
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50-150
|
800-1200
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短链全氟磺酸膜，适用于水电解制氢、燃料电池
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下游方面：制氢行业和燃料电池是我国质子交换膜最大的两个需求领域。在碳中和的背景下，我国氢气年均需求在2030年将达到3715万吨，可再生能源电解制氢将成为有效的供氢主体，在制氢业中的占比将进一步提升至15%。依据相关数据预测，2030年、2050年我国可再生能源电解制氢供应链将分别达557万吨和6783万吨，根据质子交换膜成本占电解槽系统总成本的6.8%计算，我国可再生能源电解制氢将在2030年、2050年为质子交换膜带来约17.2亿元和59.81亿元的市场增量。
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2020年
|
2030年
|
2050年
|
| 氢气需求量（万吨）
|
3342
|
3715
|
9690
|
| 电解制氢占比
|
2%
|
15%
|
70%
|
| 电解制氢量（万吨）
|
51
|
557
|
6783
|
| 电解槽系统成本（USD/Kg）
|
1.8
|
0.7
|
0.2
|
| 质子交换膜成本（USD/Kg）
|
0.122
|
0.048
|
0.014
|
| PEM膜市场规模（亿元）
|
4.03
|
17.2
|
59.81
|
相关数据预测，2025年、2035年和2050年我国燃料电池产能将分别达600万千瓦、15000万千瓦和55000万千瓦，综合对未来燃料电池系统成本的测算，燃料电池应用领域将在2025年、2035年和2050年，为质子交换膜带来9.8亿元、49.01亿元和67.39亿元的市场增量。
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2020-2025年
|
2026-2035年
|
2036-2050年
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| 燃料电池系统成本（元/KW）
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400
|
800
|
300
|
| 单位电堆成本
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1815.2
|
363.04
|
136.14
|
| 单位质子交换膜成本
|
163.37
|
32.67
|
12.25
|
| 燃料电池年新增（万千瓦）
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600
|
15000
|
55000
|
| 市场规模（亿元）
|
9.8
|
49.01
|
67.39
|
行业分析报告是决策者了解行业信息、掌握行业现状、判断行业趋势的重要参考依据。随着国内外经济形势调整，未来我国各行业的发展都将进入新阶段，决策和判断也需要更加谨慎。在信息时代中谁掌握更多的行业信息，谁将在未来竞争和发展中处于更有利的位置。
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