1、PEM電解槽系統(tǒng)也由電解電堆(主機(jī))和輔機(jī)設(shè)備兩大部分構(gòu)成
PEM電解水技術(shù)，將水分子電離為OH-和H+、通過質(zhì)子交換膜(PEM膜)傳輸H+，生成氫氣、氧氣和可循環(huán)使用的水，不需要添加液體電解質(zhì)，可以避免AWE使用強(qiáng)堿性液體電解質(zhì)，實(shí)現(xiàn)潔凈排放。
PEM電解槽系統(tǒng)由電解電堆(主機(jī))和輔機(jī)設(shè)備兩大部分構(gòu)成。以1MW級別的PEM電解槽系統(tǒng)為例，電堆和輔機(jī)成本占比分別為60%和40%。在PEM電解槽電堆成本構(gòu)成方面，雙極板53%、膜電極24%、氣體擴(kuò)散層/多孔傳輸層(鈦氈、碳?xì)?17%、電堆組裝和端板3%、小組件(密封件、框架等)3%。其中，膜電極(MEA)由陰極和陽極催化劑直接噴涂在質(zhì)子交換膜上構(gòu)成，其制造成本大約站42%，其構(gòu)成中質(zhì)子交換膜29%、銥Ir基催化劑21%、鉑Pt基催化劑8%。
數(shù)據(jù)來源：觀研天下整理
數(shù)據(jù)來源：觀研天下整理
2、我國PEM電解槽國產(chǎn)供應(yīng)鏈迎來彎道超車機(jī)會(huì)，關(guān)鍵環(huán)節(jié)有望規(guī)模國產(chǎn)
根據(jù)觀研報(bào)告網(wǎng)發(fā)布的《中國PEM電解槽行業(yè)發(fā)展趨勢研究與投資前景預(yù)測報(bào)告（2024-2031年）》顯示，目前，PEM電解槽主要有四類玩家：一是建立初期就定位為PEM電解水的獨(dú)立企業(yè)；二是燃料電池企業(yè)轉(zhuǎn)型；三是AWE槽企業(yè)或其他領(lǐng)域裝備廠家業(yè)務(wù)擴(kuò)張；四是氫氣終端用戶或氣體運(yùn)營商向上游拓展業(yè)務(wù)。國內(nèi)外PEM電解槽在前沿技術(shù)指標(biāo)上的差距在縮小，隨著PEM電解槽向大標(biāo)方、高電密、低成本等方向發(fā)展，對核心部件PEM膜、催化劑、氣體擴(kuò)散層、雙極板等提出新的要求，國產(chǎn)供應(yīng)鏈迎來彎道超車的機(jī)會(huì)，PEM各環(huán)節(jié)均有望規(guī)模國產(chǎn)。
國內(nèi)外PEM電解槽核心部件頭部企業(yè)
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環(huán)節(jié) |
國外企業(yè) |
國內(nèi)企業(yè) |
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PEM電解槽 |
ITMPower，NEL(收購Proton)，西門子能源，康明斯(收購水吉能)，PlugPower，Elogen，日立造船等 |
派瑞氫能、石化機(jī)械、陽光氫能、賽克賽斯、長春綠動(dòng)、中電豐業(yè)、國富氫能、卡沃羅、淳華氫能、大連物化所、融科氫能等 |
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質(zhì)子交換膜 |
科慕Chemours(原杜邦)、旭硝子、旭化成、陶氏、索爾維Solvay、艾杰旭AGC、富馬Fumatech |
東岳集團(tuán)(東岳未來氫能)、科潤新材料、巨化股份、武漢綠動(dòng)、國潤儲(chǔ)能、通用氫能、漢丞科技 |
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催化劑 |
莊信萬豐Johnson Matthey、田中貴金屬TKK、優(yōu)美科Umicore、賀利氏Heraeus、巴斯夫BSF |
中科科創(chuàng)、龍?bào)纯萍?、凱大催化、貴研鉑業(yè)、中自科技、濟(jì)平新能源、中石化催化劑公司、合肥動(dòng)量守恒、中石大新能源、擎動(dòng)科技、武漢理工氫電、枡水新能源、氫電中科、青島創(chuàng)啟信德新能源 |
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氣體擴(kuò)散層 |
貝卡爾特Bekaert、梅利夫MeliCon、吉?jiǎng)P恩GKNSinterMetals |
合肥動(dòng)量守恒、玖昱科技、浙江菲爾特、西安菲爾特、惠同新材、通用氫能(碳基)、中鈦國創(chuàng)、安泰環(huán)境、金通科技 |
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雙極板與涂層 |
雙極板：德納DANA、格雷伯Grabener、法因圖爾Feintool；涂層：納鋒科技Nanofilm、毅湃ImpactCoatings |
雙極板：雄韜股份、上海治臻、浙江菲爾特、金泉益、西安泰金、博遠(yuǎn)新能源、三佳機(jī)械、中鈦國創(chuàng)、安泰環(huán)境；涂層：常州翊邁、北京實(shí)力源、上海福宜、中科邁格、匯成真空 |
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膜電極 |
巴拉德Ballard、西門子、BloomEnergy、莊信萬豐JohnsonMatthey、迪諾拉DeNora、戈?duì)?span>Gore、3M、Kolon |
專業(yè)化：鴻基創(chuàng)能、蘇州擎動(dòng)、大連化物所、武漢理工氫電、枡水新能源、氫輝能源、億氫科技、中科科創(chuàng)、唐鋒能源；主機(jī)廠：派瑞氫能、陽光氫能、賽克賽斯、綠動(dòng)、淳華氫能、清能股份 |
資料來源：觀研天下整理
具體來看，PEM膜依賴進(jìn)口，2021年國內(nèi)市場國外/內(nèi)資企業(yè)的市占率分別79%和21%。其中，科慕公司(原美國杜邦)Nafion膜市占率達(dá)76%，具備電阻小、化學(xué)穩(wěn)定性強(qiáng)、機(jī)械強(qiáng)度高等特點(diǎn)；而國產(chǎn)頭部企業(yè)東岳集團(tuán)(子公司東岳未來氫能)的市占率達(dá)約15%。PEM槽的貴金屬基電催化劑方面，英國莊信萬豐Johnson Matthey、日本田中貴金屬TKK、比利時(shí)優(yōu)美科Umicore三家企業(yè)占據(jù)國內(nèi)九成市場份額，但是國產(chǎn)中科科創(chuàng)、龍?bào)纯萍肌P大催化、貴研鉑業(yè)、中自科技、濟(jì)平新能源等企業(yè)研制的催化劑產(chǎn)品均已進(jìn)入批量測試或應(yīng)用階段。PEM膜電極已有鴻基創(chuàng)能、中科科創(chuàng)、蘇州擎動(dòng)、莒納科技、大連物化所、武理工氫電、枡水、唐鋒、氫輝等企業(yè)和科研機(jī)構(gòu)布局。
PEM電解槽核心部件重點(diǎn)國產(chǎn)企業(yè)的進(jìn)展
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環(huán)節(jié) |
國內(nèi)企業(yè) |
產(chǎn)能建設(shè)等具體進(jìn)展 |
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質(zhì)子交換膜 |
東岳未來 |
電解水制氫用質(zhì)子交換膜已通過國內(nèi)下游龍頭企業(yè)的技術(shù)驗(yàn)證，已開啟小規(guī)模批量化采購并應(yīng)用于商業(yè)化項(xiàng)目。正在規(guī)劃建設(shè)年產(chǎn)50萬平方米的電解水質(zhì)子交換膜產(chǎn)線。 |
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科潤新材料 |
在工業(yè)制氫上，公司成熟產(chǎn)品主要有NEPEM-115、117系列膜。擁有3條質(zhì)子交換膜生產(chǎn)線，現(xiàn)有總體產(chǎn)能30萬平方米/年，其中液流電池與電解水制氫共用20萬平米/年的產(chǎn)能。 |
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催化劑 |
中科科創(chuàng) |
先后推出了氧化銥、銥黑和銥釕黑等相關(guān)催化劑產(chǎn)品，并且已經(jīng)具備了單批次公斤級的生產(chǎn)能力，且與多家質(zhì)子交換膜制氫設(shè)備生產(chǎn)企業(yè)達(dá)成了合作和產(chǎn)品交付。 |
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濟(jì)平新能源 |
產(chǎn)品有PEM槽陰陽極催化劑和堿槽電極材料，其中PEM催化劑年產(chǎn)能可達(dá)1000Kg。 |
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氣體擴(kuò)散層 |
西安菲爾特 |
產(chǎn)品處于試驗(yàn)階段且已經(jīng)和多家PEM電解槽頭部企業(yè)開展合作，對相關(guān)產(chǎn)品進(jìn)行測試。 |
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浙江菲爾特 |
目前已建有500平方米/月的氣體擴(kuò)散層產(chǎn)線。未來隨著質(zhì)子交換膜制氫設(shè)備的應(yīng)用推廣，公司會(huì)將相應(yīng)產(chǎn)線擴(kuò)建至1萬平方米/月。 |
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雙極板 |
治臻新能源 |
蘇州雙極板生產(chǎn)基地產(chǎn)能350萬片/年，為燃料電池和電解水制氫用雙極板的混合產(chǎn)線。 |
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金泉益 |
具備150萬片/年的燃料電池雙極板產(chǎn)能和7萬片/年的PEM電解槽雙極板產(chǎn)能。 |
資料來源：觀研天下整理
3、PEM電解槽行業(yè)投融資熱度較高
在投資市場，近幾年，我國PEM電解槽行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈各個(gè)環(huán)節(jié)投融資熱度較高，在膜電極、質(zhì)子交換膜、氣體擴(kuò)散層、PEM電解槽等環(huán)節(jié)均有多家公司獲取千萬級及以上的投資。其中，質(zhì)子交換膜和膜電極環(huán)節(jié)獲得投資較多，如2024年4月，科潤新材料通過C+輪融資到1.4億元。
2023年以來我國PEM電解槽產(chǎn)業(yè)鏈投融資情況
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融資企業(yè) |
核心產(chǎn)品 |
時(shí)間 |
獲投輪次 |
融資金額 |
投資機(jī)構(gòu) |
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重塑股份 |
PEM槽 |
2024.03 |
IPO |
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108億 |
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賽克賽斯 |
PEM槽 |
2023.07 |
B輪 |
數(shù)億元 |
朝希資本領(lǐng)投，海通并購資本聯(lián)合領(lǐng)投，鐵泰基金等跟投 |
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暗流科技 |
PEM槽、膜電極 |
2024.04 |
天使+輪 |
數(shù)百萬 |
佛山匯智偉創(chuàng)科技投資有限公司 |
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鴻基創(chuàng)能 |
膜電極 |
2024.05 |
/ |
/ |
涌鏵投資、新鼎資本、凱鼎投資、遠(yuǎn)見資本 |
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唐鋒能源 |
膜電極 |
2023.10 |
C輪 |
3億元 |
金浦智能、前沿投資、東風(fēng)資管聯(lián)合領(lǐng)投，陜煤秦嶺科創(chuàng)投、上銀國際、久奕投資、石雀投資跟投，高瓴創(chuàng)投和朗瑪峰創(chuàng)投作為老股東持續(xù)追加投資 |
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莒納科技 |
膜電極 |
2023.10 |
Pre-A輪 |
近億元 |
長江創(chuàng)新領(lǐng)投，東方嘉富、陽光照明跟投 |
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涌氫能源 |
膜電極 |
2023.10 |
天使輪 |
數(shù)千萬元 |
GRC富華資本獨(dú)家領(lǐng)投 |
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動(dòng)氫新能 |
膜電極 |
2023.11 |
種子輪 |
千萬級 |
遨問創(chuàng)投 |
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清氫科技 |
膜電極 |
2023.09 |
種子輪 |
千萬級 |
啟迪之星創(chuàng)投獨(dú)家投資 |
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動(dòng)量守恒 |
膜電極、催化劑、氣體擴(kuò)散層 |
2024.05 |
天使輪 |
千萬級 |
當(dāng)看同創(chuàng)資本 |
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2023.06 |
/ |
千萬級 |
合肥市種子基金和合肥北城天使基金領(lǐng)投，長豐縣長氫企業(yè)管理咨詢中心(有限合伙)以及個(gè)人投資者共同參與投資 |
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科潤新材料 |
質(zhì)子交換膜 |
2024.04 |
C+輪 |
1.4億元 |
由老股東架橋資本領(lǐng)投，建信北京投資等聯(lián)合完成 |
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2023.10 |
C輪 |
2.4億 |
紅杉中國領(lǐng)投，北汽產(chǎn)投、未勢能源、宇通集團(tuán)、通用技術(shù)資本、架橋資本盈鼎投資等聯(lián)合投資 |
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福氫氫能 |
質(zhì)子交換膜 |
2023.12 |
A+輪 |
數(shù)千萬元 |
唐興資本獨(dú)家投資 |
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2023.10 |
A輪 |
數(shù)千萬元 |
金浦智能領(lǐng)投，金鼎資本、前沿投資、蘇創(chuàng)投、蘇高新股份等機(jī)構(gòu)跟投 |
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2023.05 |
天使輪 |
數(shù)千萬元 |
蘇高新金控、蘇州高新區(qū)科創(chuàng)天使基金及個(gè)人共同投資 |
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上海碳際 |
氣體擴(kuò)散層 |
2023.05 |
A+輪 |
千萬級 |
海望資本獨(dú)家投資 |
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2023.01 |
A輪 |
數(shù)千萬元 |
武岳峰資本獨(dú)家投資 |
資料來源：觀研天下整理（WYD）
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