從一輛氫能源車的成本來看，電池系統占比40%，是氫燃料電池車的核心，而按照電解質分類，氫燃料電池被稱為PEMFC(質子交換膜燃料電池)，可見其核心是PEM(質子交換膜)。然而，PEM的生產難度大，成本高，嚴重制約了氫燃料電池生產成本的降低。換句話說，要想實現氫燃料電池車的市場化，關鍵就在于PEM的規模化生產。

　　一、PEM市場集中，中國企業加速打破壟斷

　　目前，全氟磺酸型PEM是用于氫燃料電池的主流。這類膜的質子傳導性強，穩定性好，能夠有效提高電池效率。然而，出于技術和研發成本需求，世界上僅有少數幾個公司能夠大規模生產這類產品，市場被海外企業長期壟斷。當前，科慕(CC.US)的Nafion?膜和Gore的SELECT?膜在燃料電池用PEM市場的占有率最高，而3M(MMM.US)、索爾維等公司也都是主要供應商。

　　我國在PEM領域起步較晚，但在政策助推下研發進度快，截至目前，已有部分企業能夠批量生產商用燃料電池PEM，初步具備國產化能力。其中，東岳集團(00189.HK)擁有比較完備的全氟磺酸型PEM產業鏈，是我國最大的PEM生產商。

　　2020年，東岳集團年產150萬平方米的PEM項目正式投產，其中燃料電池用PEM就達到50萬平方米，成功實現量產。雖然其研發生產的PEM與國際先進水準有一定差距，但總體而言差距并不算大，十分具有發展潛力，若能進一步縮短差距提高產量，則可有力推動氫燃料電池車在我國的規模化生產。

　　二、傳統PEM需轉型，新方向發展空間大

　　當下，由于主流的全氟磺酸型PEM生產成本高、單體合成難度大且在溫度升高時質子傳導性變差，在降本和提升性能的需求下，PEM生產商正向部分氟化PEM、無氟PEM以及復合PEM等新方向進行研究。

　　目前開發使用的無氟PEM主要以磺化芳香聚合物為材料，這類PEM的穩定性高、價格低廉并且加工難度小，但使用壽命短，無法滿足PEMVC需求，若是能夠開發出具有這類特征但壽命更長的材料，那么PEM生產成本將會大大下降。

　　部分氟化PEM領域以巴拉德(BLDP.US)的BAM3G膜為代表，其熱穩定性顯著提升，價格也相對更低，制備難度依然較高。

　　復合PEM領域則已經有Gore的SELECT膜，這類膜的尺寸穩定性有較大的改善，且由于全氟樹脂用量減少，原材料成本降低。

　　從長遠看，三種新方向都能夠有效改善產品性能、降低生產成本，但同樣的，也都仍需要有進一步的研究。

　　出于研發經驗的不足，我國在傳統PEM的生產上很難具備超過海外壟斷企業的技術優勢，也難以形成競爭優勢。要提高我國PEM產品的市場占有率，應在加快全氟磺酸PEM技術突破的同時也加大對新型PEM的研究投資力度，爭取搶先占據市場。此前，萬潤股份(002643.SZ)已表示正積極推進“無氟高穩定支狀多元嵌段式燃料電池質子膜材料”項目，有望開辟中國無氟PEM市場。

　　三、下游需求增長，政策助推PEM國產化

　　自“雙碳”目標提出后，我國多個車企都在加快對氫燃料電池車的探索和布局。長城汽車(02333.SZ)戰略顧問劉坤表示，2021年至2023年是企業布局氫燃料電池車的戰略時機。而下游市場的活躍也推動PEM需求的增長，據中信證券預測，2025年我國燃料電池汽車總數將達到10萬輛，車用PEM總用量約180萬平方米，市場空間可達18億人民幣。

　　如此旺盛的市場需求讓各PEM頭部企業開始瞄準我國市場，近年來已有多個廠商在我國投資建廠，同時積極與我國企業合作，力圖憑借技術優勢抓住發展機遇。不過，對于我國本土PEM企業來說，盡管面對的競爭者是有豐富研發經驗的外國廠商，我國本土企業在政策支持下也仍能發揮本土優勢。

　　今年3月國家發改委發布《氫能產業發展中長期規劃(2021-2035 年)》，對氫燃料電池產業做出部署，其中明確指出要為氫能相關產業提供財政金融支持，加快推進PEMVC技術創新。長期來看，在政策的大力支持下，隨著PEM技術的突破，本土產品的國內市場占有率將會大幅提高，我國燃料電池用PEM的巨大需求缺口最后也將逐漸轉為由本土企業補齊。

　　總結

　　總的來說，作為氫燃料電池車商業化的關鍵，PEM的市場前景可期。目前的中國企業已經在一定程度上打破海外企業對國內PEM市場的壟斷，但要進一步擴大占有率還需要尋求新方向的技術突破，而本土需求的擴大和政策的支持也給了中國企業更大的發展空間，中國PEM廠商有望迎來高速成長。