今天给大家分享的是氢燃料电池膜电极组件及市场规模概述，文章参考华经产业研究院研报，艾邦补充，如有错误或遗漏欢迎加群指正交流。

1、膜电极组件(MEA)概述

膜电极组件(MEA)是质子交换膜(PEM)燃料电池的核心。它包含促进燃料通过电化学过程转化为电能所必需的物质。

图源擎动科技科技官网

它由两侧配有电极的聚合物电极膜组成。氢气从一侧（阳极）进入，与催化剂反应后分离为质子和电子。质子穿过膜到达另一个电极（阴极）。在这里与氧气合成，并在催化剂的作用下生成水。无法穿过质子交换膜的电子会从燃料电池中流出，用于产生电能。

与原电池和二次电池不同的是，燃料电池发电需要有一相对复杂的系统。典型的燃料电池发电系统组成如图所示，除了燃料电池电堆外，还包括燃料供应子系统、氧化剂供应子系统、水热管理子系统及电管理与控制子系统等，其主要系统部件包括空压机、增湿器、氢气循环泵、高压氢瓶等，这些子系统与燃料电池电堆（或模块）组成了燃料电池发电系统。燃料电池系统的复杂性给运行的可靠性带来了挑战。

新源动力膜电极 图源官网

2、膜电极组件(MEA)生产工艺

燃料电池电堆生产流程主要包含膜电极组件制备、双极板制备和电堆装配三大环节。

从膜电极生产流程来看，主要涉及搅拌、涂布、贴合、热压和模切等生产工序。

全自动化膜电极产线 图源擎动科技

3、膜电极组件(MEA)不同技术路线对比

4、膜电极组件(MEA)应用

膜电极组件(MEA)是质子交换膜(PEM)燃料电池的核心，装载于燃料电池中应用于各行业。

常规装载：适用于要求相对较低应用，例如乘用车、无人机或叉车

氢燃料电池电源 DS30 无人机

高负荷：用于商用车和其他重型车辆（例如大巴车、物流车、重卡等）

冬奥会氢燃料电池车 图片来自网络

5、膜电极市场规模

2021年电堆成本约占燃料电池系统成本65%。

数据资料来源：弗若斯特沙利文，华经产业研究院

膜电极主要包括催化剂、质子交换膜以及气体扩散层，占电堆成本的75%左右，其中催化剂占电堆的36%，双极板占电堆的23%，质子交换膜占电堆的16%。

据中国氢能联盟数据，2020年我国燃料电池电堆年新增市场规模为3.6亿元。预计2021-2025年燃料电池电堆新增市场需求的CAGR为87%。2025/2030年，燃料电池电堆新增市场分别为75/238亿元。

数据资料来源：中国氢能联盟，华经产业研究院

随着氢燃料电池产业发展，其上游零部件膜电极市场需求随之增长。根据中国氢能联盟数据，2020年中国膜电极新增市场需求为1.8亿元。预计2021-2025年我国氢燃料电池车用膜电极的年新增市场需求的CAGR为83%。2025/2030年前我国膜电极新增市场37/173亿元。

数据资料来源：中国氢能联盟，华经产业研究院

6、膜电极行业竞争格局

从企业布局情况来看，2021年后国内膜电极企业扩产速度加快，双面直接涂布技术和膜电极一体成型技术正在成为主流。国外膜电极供应商已具备膜电极批量自动化生产线，单线年产能在数千平方米到万平方米级。

资料来源：氢智会，华经产业研究院，艾邦补充

2019年后鸿基创能、擎动科技、武汉理工氢电以及泰极动力国产生产线先后正式落成，我国的膜电极领域逐步开启批量化生产步伐。

资料来源：氢智会，华经产业研究院，艾邦补充

7、膜电极行业未来发展趋势

①、国内企业膜电极主要参数已经与国际先进水平接近，部分参数可以超过国外先进水平。

目前，国内已经有一批可以独立研发、生产膜电极的企业，从产品性能来看，主要性能参数方面与国际水平接近，如部分领先企业功率密度可达到1.4W/cm2，耐久可达20000小时以上。国内领先膜电极企业鸿基创能、武汉理工新能源、擎动科技膜电极产品功率密度均超过1W/cm2，鸿基创能达到1.4W/cm2，测试使用寿命超过1~2万小时，已基本满足产业化应用需求。

资料来源：TrendBank，华经产业研究院，各企业官网，艾邦补充

②、国产膜电极成本优势明显，并有望持续下降。

国产化MEA产品规模化应用增强供应商议价能力，大批量采购情况下上游原材料成本有望大幅下降，同时规模效应摊薄高昂的设备投入，带动MEA成本下行。

资料来源：TrendBank，华经产业研究院

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原文始发于微信公众号（艾邦氢科技网）：氢燃料电池膜电极组件及市场规模概述