质子交换膜、质子膜、PEM 指质子交换膜（Proton Exchange Membrane，简称 PEM）是一种特殊的半透膜，主要设计用于传导质子，同时充当电子绝缘体和反应物屏障。它通常由高分子聚合物材料制成，这些材料在特定的化学环境下能够保持高度的质子传导性和化学稳定性。
1、质子交换膜行业情况
（1）发展历史
1962 年，美国杜邦公司率先开发出全氟磺酸型质子交换膜（即 Nafion™系列），为其工业化奠定基础。20 世纪 70 年代，Nafion 膜首次应用于氯碱工业离子膜电解槽，替代传统石棉隔膜，标志着质子交换膜正式迈向工业化应用。
20 世纪 70 年代末至 90 年代，质子交换膜应用场景向新能源领域延伸：美国通用汽车在燃料电池汽车项目中率先采用质子交换膜作为核心质子传导组件， 验证其在车载动态工况下的可行性；美国通用电气将其用于 PEM 电解槽，推动
电解制氢技术向高纯度方向突破。1994 年，美国戈尔公司推出 GORE-SELECT®系列增强型质子膜，凭借超薄耐用的优势占据全球燃料电池膜主流市场；2015 年杜邦氟产品业务分拆为科慕公司，延续 Nafion 系列在质子交换膜领域的主导地位。同期，日本艾杰旭、旭化成通过工艺优化抢占亚洲市场，比利时索尔维深耕欧洲，共同形成海外龙头垄断全球质子交换膜市场的格局。
近些年，质子交换膜的自主化步伐持续加快。2014 年，公司自主研发的液流电池用质子交换膜成功实现产业化落地，开创了国产质子交换膜在该领域商业应用的先河。此膜配套应用于国网电力科学研究院武汉南瑞有限责任公司“全钒液流电池储能应用试点项目”，其于同年投运并顺利通过国家能源局验收，系国家“十二五”智能电网试点及国家能源局首批智慧能源应用示范项目。
（2）整体市场趋势
根据高工产研调研测算，按下游应用装机需求口径，2025 年全球质子交换膜市场规模达 20.90 亿元，其中液流电池用质子交换膜市场规模达到 11.70 亿元，占比高至 56%。预计到 2030 年全球质子交换膜市场规模有望增长至 182 亿元，2025-2030 年复合年增长率达到 54%。从市场规模增量来看，液流电池用质子交换膜市场增量空间最大，2026-2030 年市场新增需求规模合计达到 414 亿元，2025-2030 年复合增长率高达 66%。
2025 年中国质子交换膜市场规模已达 8.2 亿元，预计到 2030 年，国内市场需求规模有望增长至 89 亿元，2025-2030 年均复合增长率达 61%。行业快速增长主要受益于液流电池市场需求拉动，仅该领域对应的质子交换膜市场规模在2030 年有望达到 82.5 亿元。
2、质子交换膜下游行业情况
（1）液流电池概述及发展趋势
1）液流电池行业概况
煤炭、石油、天然气等传统化石能源不可再生，资源储量有限。伴随全球能源博弈日趋激烈，我国原油、天然气对外依存度居高不下，能源供给安全面临显著挑战。风电、光伏等可再生能源兼具清洁低碳、储量充沛、可循环利用等特点，大力发展风光新能源产业，既是践行“双碳”目标、推动能源结构转型升级的重要举措，也能够弥补传统能源供给短板，筑牢国家能源安全防线，助力能源产业实现自主可控。
我国能源资源与用电负荷呈逆向分布格局，依托特高压远距离输电结合储能就地消纳，是新能源规模化开发利用的必然选择，储能在电网调峰、应急保供、电能质量优化等场景的价值日益凸显。与此同时，国家加速布局全国一体化算力网建设，大力倡导算电协同、绿电直连及“源网荷储”一体化发展，储能对绿色算力基地平稳运行的保障作用愈发关键。
风电、光伏发电存在天然的间歇性、波动性特征，大规模并网运行高度依赖储能设施配套调节，发展新型储能已是落实国家能源战略、稳固电力系统运行、推动能源转型的刚性需求。在此行业背景下，适配大规模、长时储能场景的液流电池技术，凭借突出的技术优势与规模化落地潜力，已成为构建新型电力系统、推进风光储算协同发展的重要载体，跻身全球储能优质成长赛道。
液流电池是一类以液体为电解质的电化学储能技术，主要由电堆、电解液存储供给系统及控制管理单元构成，电解液与电堆结构相互分离，电解液通过外置储罐存储并循环流动，在电堆内部完成电能与化学能的转化。其储能容量取决于电解液体积，输出功率由电极面积及电解液流量调控，具备容量配置灵活、循环寿命长、安全性高等突出优势，可在发电高峰时段存储电网暂时无法消纳的电量，并在用电高峰时段稳定放电，高度适配大规模长时储能场景，是风光新能源配套储能的优选方案。
当前液流电池主流技术包括全钒、锌溴、铁铬等路线，其中全钒液流电池技术路线的产业化最为成熟。该技术主要通过电解液中钒离子价态变化实现电能储存与释放，凭借无热失控风险的本征安全特性、超两万次的超长循环寿命，叠加我国突出的钒资源禀赋，在新能源并网消纳、电网调峰调频等场景适配性强、应用覆盖面广，是目前落地规模最大的液流电池技术路线。
2）液流储能市场发展趋势
电力需求的持续扩容为液流电池提供了坚实市场支撑。国家能源局数据显示，2025 年中国全社会用电量历史性突破 10 万亿千瓦时，高于欧盟、俄罗斯、印度和日本全年用电量的总和。随着全国一体化算力网络加快建设，电力已从传统成本要素跃升为决定算力上限的战略性资源。加之 2025 年风电光伏合计装机历史性超过火电，绿电占比持续提升，电力系统对长时储能的调峰、消纳需求同步激增，为液流电池的规模化应用开辟了广阔空间。
与此同时，国内已形成“顶层设计+专项举措”的政策支持体系，持续助推液流电池等长时储能技术发展。顶层规划上，2022 年《“十四五”新型储能发展实施方案》首次将液流电池列为长时储能重点试点技术；2024 年新型储能纳入政府工作报告，确立其战略地位；
2025 年联合国气候变化峰会上，我国明确2035 年非化石能源消费占比 30%以上、风光总装机 36 亿千瓦的目标，为储能需求提供长期支撑；2025 年 9 月，国家四部门联合发布的《关于推进能源装备高质量发展的指导意见》更是明确要“构建低成本长时钒基等液流电池装备体系”，为技术迭代与产业落地指明核心方向。
专项扶持方面，2025 年《新型储能规模化建设专项行动方案（2025—2027 年）》划定量化目标——2027 年全国新型储能装机达 1.8 亿千瓦以上，带动直接投资约 2,500 亿元；四川、云南、安徽等省份亦已出台专项政策，从产业生态、项目导向、应用推广等方面对全钒液流储能给予重点支持。现阶段，我国已建成覆盖关键材料研发、核心装备制造、系统集成应用的完整自主产业链，全钒液流电池产业配套能力持续完善。
在多重利好的催化下，液流电池正迎来前所未有的发展机遇。据不完全统计，2025 年全球液流电池出货量达 1.3GW，其中国内出货规模约 1.0GW、同比增长 43%，背后隐含的长时储能需求释放、产业配套降本及项目储备充裕等逻辑，将在未来五年驱动行业继续保持高速增长。
液流电池市场的扩容，推动质子交换膜商业化需求步入快车道。根据 GGII调研，2025 全球及国内液流电池用膜消耗量分别为 117 万㎡和 75 万㎡，对应市场规模分别为 11.7 亿元和 5.6 亿元。预计到 2030 年，质子交换膜技术发展成熟，价格下降，届时全球及中国液流电池用质子交换膜市场规模将达到 148.5亿元和 82.5 亿元。
3）储能领域不同技术路线及发展现状
质子交换膜主要应用于新型储能领域中的液流电池路径，除液流外，其他主要储能技术还包括抽水蓄能、锂电池、铅蓄电池等。
液流电池目前尚处于商业化初期阶段，市场占比处于较低水平，但凭借独特优势具备广阔前景。2023 年以来，百兆瓦级液流电池储能项目密集落地开工， 行业新增装机接连走高；加之技术迭代不断深化，单体电站规模稳步扩容，推 动行业总装机量快速增长。作为快速成长的技术方向，液流电池市场份额将持 续攀升，预计 2028 年达到 3.4%。
当前新型储能市场中，锂离子电池凭借较高的技术成熟度占据主导地位。与之相比，全钒液流电池虽初装成本为锂电池的 1.5-2 倍，但基于 2 倍以上的循环寿命，全生命周期度电成本较锂电池低约 30%且仍有可观下降空间，长期经 济性优势尤为突出。叠加政策层面持续提高储能系统的寿命与安全标准，液流 电池在新能源配套储能场景中的应用权重将继续加大。
综上，液流电池属于新型储能行业中不容忽视的技术路径，在行业快速增 长及国产替代的背景下，发行人凭借在液流电池用质子交换膜领域领先的技术 与市场优势，未来经营业绩具备坚实支撑。
（2）电解水制氢概述及发展趋势
1）电解水制氢行业概况
氢气是全球能源转型与“双碳”目标实现的关键载体，凭借清洁无碳、能 量密度高的特性，为钢铁、重型交通等难脱碳领域提供绿色解决方案，且可实 现长周期储能与跨域储运，助力可再生能源消纳与电网稳定，在现代能源体系 中地位突出，前景广阔。
当前制氢分为灰氢、蓝氢、绿氢三大路径。灰氢制备是以化石能源（煤/天 然气）或工业副产物制氢，成本低但碳排放强度高；蓝氢是在天然气制氢基础 上，结合 CCUS（碳捕集、利用与封存）技术捕获制备过程中产生的二氧化碳 等温室气体进行降碳的制氢方式；绿氢是通过可再生能源制氢，实现近乎零碳 排放。其中电解水制氢是绿氢制备的主流技术路线。
电解水制氢主要有碱性（ALK）、质子交换膜（ PEM ）、阴离子交换膜 （AEM）和固体氧化物（SOEC）四种技术路线。质子交换膜制氢凭借产氢纯 度超 99.97%、响应速度快、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，将是未来绿电制氢的 主要发展方向。
尽管目前 PEM 电解水制氢因材料成本较高尚未实现大规模商业化，但其适配可再生能源波动性的特性契合全球绿氢产业需求。随着技术迭代及成本下降， PEM 制氢路线优势将更加凸显，成为电解水制氢行业的核心增长极。
2）电解水制氢市场发展趋势
在“双碳”战略指引下，氢能产业战略价值持续凸显。“十四五”规划首次 将氢能纳入未来前瞻产业，明确氢能是我国现代能源体系的重要组成部分，提 出“有序推进氢能开发利用、促进氢能产业高质量发展”的发展方针；步入 “十五五”周期，国家进一步拔高氢能定位，将其培育为新的经济增长引擎， 各地城市群配套产业政策陆续落地，驱动氢能产业规模扩张。依托国内完善的 产业基础与坚定的能源转型导向，氢能将协同各类清洁能源逐步替代对外依存 度较高的传统化石燃料，成为优化我国能源结构的关键载体。中国氢能联盟预 测，2050 年氢能在国内终端能源消费占比将突破 10%，相关产业年产值有望达 到 12 万亿元，长期成长空间广阔。
政策扶持与产业需求双重驱动下，国内绿氢产业迈入高速扩张期，以电解 水制氢为代表的可再生能源制氢方案清洁低碳优势突出，各类试点项目加速落 地。国家能源局统计数据显示，截至 2024 年末，全国已规划建设可再生能源电 解水制氢项目超 600 个；据中关村氢能产业联盟统计，2025 年末国内绿氢项目累计规划产能近 1,200 万吨，对应电解槽需求规模达 153GW。2025 年，国内电解槽实际落地订单规模超 5.3GW，同比增幅 95%，预计 2026 年订单需求量将达 5.8GW。
从技术路线来看，PEM 电解水制氢虽处于商业化初期，但市场需求增速明显。2025 年国内 PEM 电解水制氢公开招标需求 114.2MW，同比增长 226%。此前全球 PEM 电解槽核心材料质子交换膜市场长期由科慕等海外企业垄断，近 年来国内产品凭借技术突破，相较进口产品成本降低约 40%，国产化率快速提升，有力推动 PEM 制氢设备降本增效。
GGII 调研数据显示，2030 年全球 PEM制氢设备装机量有望提升至 23.1GW，对应市场规模 586 亿元，国内将同步保 持可观增长态势。从质子交换膜需求维度测算，2025 年全球及中国 PEM 电解水制氢用质子交换膜需求量分别为 7.5 万㎡、0.9 万㎡；预计至 2030 年，对应市场的需求量将分别增长至 81.5 万㎡、10 万㎡。综合国内外产品规格、定价差异测算，2030 年全球 PEM 电解水用质子交换膜市场规模约 28 亿元，国内市场规模约 3 亿元。
（3）燃料电池概述及发展趋势
1）燃料电池行业概况
燃料电池是通过电化学反应将燃料的化学能直接转化为电能的装置，具有 高效率、低排放、低噪音等特性，是未来能源转型的关键方向，尤其在交通运 输领域应用潜力显著。燃料电池汽车能量转化效率高，成为汽车工业重要发展 方向。
按照电解质的种类，燃料电池可分为质子交换膜燃料电池（PEMFC）、固 体氧化物燃料电池（SOFC）、磷酸燃料电池（PAFC）、熔融碳酸盐燃料电池 （MCFC）以及碱性燃料电池（AFC）。其中质子交换膜燃料电池采用高分子膜 作为电解质，以氢气作燃料，已经成为主流的燃料电池技术路线之一，被广泛 用于汽车、便携式电源以及小型驱动装置等场景。
燃料电池汽车的主要结构包括燃料电池堆、电动机、氢罐以及动力控制单 元等，其中质子交换膜是 PEMFC 燃料电池堆的核心组成，兼具防止两极接触、 传输氢离子的关键作用，其高质子电导率保障电池效率。
近年来，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，在技术性能、生产规模和产业链协同方面 显著提升，相关产品已逐步进入商业化应用阶段。未来，随着政策红利释放和 技术迭代加速，国产膜有望在市场规模上持续突破，在全球氢能产业占据更重 要的地位。
2）燃料电池市场发展趋势
燃料电池汽车是当前 PEM 燃料电池下游最成熟、推广力度最大的应用场景。2025 年，我国燃料电池汽车产销量再创新高，累计产销量均突破 3 万辆，产业 持续发展信号明确。依托示范城市群扩容、稳增长政策等持续加持，2026 年市 场将延续增长态势，逐步从政策驱动向市场化需求驱动转型。工信部、财政部、发改委三部门于 2026 年 3 月联合印发《关于开展氢能综合应用试点工作的通知》，提出到 2030 年全国燃料电池汽车保有量力争达到 10 万辆。
对应上游材料端，当前燃料电池用质子交换膜市场处于产业培育期，尚未 实现规模化放量。长期来看，受益于政策引导、应用场景拓展及国产化替代加 速，市场将保持稳步增长；我国作为全球燃料电池汽车前沿主流市场，将占据 全球燃料电池用质子交换膜的主要份额，增长潜力突出。
3、质子交换膜上游产业链情况
（1）产业链概览
全氟磺酸质子交换膜上游产业链分为基础材料与过程材料两大环节：基础材料以萤石为起点，与硫酸反应生成氢氟酸，再与氯仿反应合成二氟一氯甲烷（R22），R22 经热裂解制得四氟乙烯（TFE）；过程材料包含 TFE、六氟环氧丙烷（HFPO）及含磺酰氟基团的全氟乙烯基醚（PSVE）。TFE 与三氧化硫合成四氟磺内酯，四氟磺内酯与 HFPO 进一步合成 PSVE，PSVE 再与 TFE 经共聚、水解反应制得全氟磺酸树脂。
其中，萤石作为我国战略性非金属矿产，国内储量丰富，供应充分；六氟环氧丙烷（HFPO）作为含氟精细化学品基础原料，国内产能布局完善，供应亦充足稳定。PSVE 单体合成、树脂共聚与水解转型工艺存在较高技术壁垒，二者共同构成上游核心竞争要素，一定程度上决定了质子交换膜的性能表现。
（2）全氟磺酸树脂行业概况
全氟磺酸树脂作为质子交换膜的核心原材料，因合成过程复杂、技术要求严苛等原因，全球仅少数企业具备规模化供应能力。国际市场主要由科慕、艾杰旭、旭化成等巨头主导；国产替代进程稳步推进，除本公司外，东岳未来、巨化股份等企业亦已实现量产，累计产能超 300 吨。得益于技术壁垒与产业链门槛，行业中短期内难以出现新进入者，市场竞争格局相对稳定。
需求端来看，全氟磺酸树脂市场规模正快速扩张。据 GGII 调研测算，2025年全球全氟磺酸树脂市场需求规模约 490 吨，主要受液流电池行业需求带动；随着储能、氢能等新兴领域的持续快速发展，预计 2030 年全球总需求有望增至4,100 吨左右。此外，该产品在工业催化领域亦有着成熟且关键的应用，尤其在聚四氢呋喃阳离子开环聚合场景中应用成熟且效果显著。
PTMEG 作为制备氨纶、弹性体、胶粘剂等产品的重要化工原料，国内年产能已超 120 万吨，但其中约 90%仍依赖国外科氏催化剂工艺包及配套催化剂，存在技术与供应被境外掌控、知识产权授权费用高昂、催化剂单价高企等痛点，显著压缩国内企业利润空间；叠加地缘政治与国际贸易局势波动，行业面临供应中断的潜在风险，威胁产业链安全稳定，因此全氟磺酸树脂催化剂的自主可控供应已迫在眉睫。
行业趋势层面，全氟磺酸树脂市场正由国际巨头垄断加速向国产替代方向演进。长期以来，全球核心市场份额由少数跨国化工集团掌控，近年来随着国内技术瓶颈的持续突破，包括本公司在内的少数本土企业已实现规模化量产，部分关键性能指标已比肩国际水准，在下游液流储能、氢能、氯碱、工业催化等领域需求持续增长的背景下，行业发展前景广阔。
