质子交换膜系列（一）：氢燃料电池方兴未艾，或将催生百亿级PEM大市场

本周（3月20日-3月24日）行情回顾 新材料指数上涨1.15%，表现弱于创业板指。半导体材料涨1.09%，OLED材料涨3.71%，液晶显示涨4.71%，尾气治理跌0.45%，添加剂跌0.34%，碳纤维涨0.19%，膜材料涨2.6%。涨幅前五为阿科力、联瑞新材、中石科技、维信诺、兴森科技；跌幅前五为瑞丰新材、洁美科技、建龙微纳、安集科技、江丰电子。 新材料周观察：氢燃料电池方兴未艾，或将催生百亿级PEM大市场 质子交换膜（PEM）广泛应用于燃料电池、电解水制氢、全钒液流电池储能、氯碱工业等领域，全氟磺酸膜（PFSA）质子交换膜是市场主流产品。中国氢燃料电池汽车保有量：根据《节能与新能源汽车技术路线图2.0》，2025年以及2030年我国氢燃料电池汽车保有量的发展目标分别为10万辆、100万辆。氢燃料电池汽车单车装机功率：根据汽车总站网数据，中国氢燃料电池汽车的单车装机功率由2022年1月的80.4KW/辆持续增长至2022年12月的103.8KW/辆，呈现出明显的高功率化趋势。我们假设：2025年、2030年我国氢燃料电池的单车装机功率分别增长至150KW/辆、200KW/辆。单位功率质子交换膜用量：据产业信息网数据，8KW的燃料电池需要使用约11.8平方米的质子交换膜，则我们可计算出单KW的氢燃料电池对质子交换膜的需求约为0.15平米。随着质子交换膜性能的提升，我们假设：2025年、2030年单KW的氢燃料电池中PEM的用量降低至0.13平米、0.11平米。质子交换膜销售均价：根据高工氢电数据：目前质子交换膜市场价格约为1000-2000元/平米，如果批量供应状态下，成本或可减半。随着国内质子交换膜在建产能的陆续释放，我们假设：2025年、2030年我国质子交换膜的销售均价下降至1000元/平米、600元/平米。综上，我们可测算出：2025年、2030年我国氢燃料电池领域，质子交换膜的市场空间有望增长至19.50、132亿元。【受益标的】东材科技、万润股份、东岳集团。 重要公司公告及行业资讯 【泰和新材】年度报告：公司2022年实现营业收入37.50亿元，同比下降14.85%； 实现归母净利润4.36亿元，同比下降54.86%；实现扣非归母净利润3.17亿元，同比下降62.76%；实现EPS 0.64元/股，同比下降54.61%。 受益标的 我们看好在国家安全、自主可控战略大背景下，化工新材料国产替代的历史性机遇：【电子（半导体）新材料】昊华科技、鼎龙股份、国瓷材料、阿科力、洁美科技、长阳科技、瑞联新材、万润股份、东材科技、松井股份、彤程新材等;【新能源新材料】泰和新材、晨光新材、宏柏新材、振华股份、百合花、濮阳惠成黑猫股份、道恩股份、蓝晓科技、中欣氟材、普利特等；【其他】利安隆等。 风险提示：技术突破不及预期，行业竞争加剧，原材料价格波动等。 1、新材料周观察：燃料电池方兴未艾，质子交换膜空间广阔 质子交换膜（PEM）广泛应用于燃料电池、电解水制氢、全钒液流电池储能、氯碱工业等领域，全氟磺酸膜（PFSA）质子交换膜是市场主流产品。质子交换膜也被称为质子膜或氢离子交换膜，是一种选择性离子透过膜，在燃料电池、电解水制氢、全钒液流电池储能、氯碱工业等下游场景均有广泛应用。PEM是氢燃料电池的核心组件之一，也是水电解槽膜电极的核心部件，在燃料电池、电解池中起到为质子迁移和传输提供通道、分离气体反应物并阻隔电解液的作用，其性能的优劣影响着下游部件的性能和使用寿命。为实现氢燃料电池的高效和稳定，质子交换膜需具备高质子电导率、良好的热稳定性和化学稳定性、高机械强度和耐久性；同时，膜表面与催化剂适配性需良好，以便有效阻止气体扩散、阻隔氧化剂与燃料接触。质子交换膜根据含氟情况进行分类，主要包括：全氟磺酸质子交换膜、部分氟化物质子交换膜、复合质子交换膜和无氟化质子交换膜。据赛瑞研究发布的《2022年中国质子交换膜行业发展趋势报告》，全氟磺酸（PFSA）质子交换膜是目前技术成熟性能优良、应用最广泛的一类质子交换膜。 图1：质子交换膜（PEM）是氢燃料电池的核心组件之一 表1：目前，全氟磺酸膜（PFSA）质子交换膜是市场主流产品 氢燃料电池：燃料电池的核心部件为燃料电池电堆，电堆的核心部件为膜电极。 据TrendBank数据，质子交换膜在膜电极中的成本占比约为15%-20%。 1、中国氢燃料电池汽车保有量：根据中国汽车工程学会编制的《节能与新能源汽车技术路线图2.0》，2025年以及2030年我国氢燃料电池汽车保有量的发展目标分别为10万辆、100万辆。 2、氢燃料电池汽车单车装机功率：根据汽车总站网数据，2022年氢燃料电池商用车累计销售4782辆（氢燃料电池乘用车未纳入统计），同比大增155.2%；装机总功率为473.1 MW，同比增长171.3%。此外，中国氢燃料电池汽车的单车装机功率由2022年1月的80.4KW/辆持续增长至2022年12月的103.8KW/辆，呈现出明显的高功率化趋势。我们假设：2025年、2030年我国氢燃料电池的单车装机功率分别增长至150KW/辆、200KW/辆。 3、单位功率质子交换膜用量：据产业信息网数据，8KW的燃料电池需要使用约11.8平方米的质子交换膜，则我们可计算出单KW的氢燃料电池对质子交换膜的需求约为0.15平米。随着质子交换膜性能的提升，我们假设：2025年、2030年单KW的氢燃料电池中质子交换膜的用量降低至0.13平米、0.11平米。 4、质子交换膜销售均价：根据高工氢电数据：目前质子交换膜市场价格约为1000-2000元/平米，如果批量供应状态下，成本或可减半。随着国内质子交换膜在建产能的陆续释放，我们假设：2025年、2030年我国质子交换膜的销售均价下降至1000元/平米、600元/平米。 综上，我们可测算出：2025年、2030年我国氢燃料电池领域，质子交换膜的市场空间有望增长至19.50、132亿元。 表2：预计2025年我国氢燃料电池领域的质子交换膜市场空间将接近20亿元 长期以来，质子交换膜供应市场被美国、日本等海外厂商垄断，目前我国进口依存度较高。质子交换膜的生产存在较高的技术壁垒和市场壁垒。在技术端，全氟磺酸树脂的制备中，链结构、交换容量、分子量的调控均属于技术难题，因此实现大规模制备PSVE具备较大的技术难度。此外，在市场端，客户对应用于燃料电池汽车的元器件都具有严格的规定和要求，元器件需要通过多个阶段的技术鉴定，包括技术、产品生产、专利所有权等都需要进行严格审核。长期以来，质子交换膜生产主要集中在美国、日本、加拿大等海外国家，目前我国进口依存度较高。 东岳集团：公司已实现质子交换膜的批量化生产，规划500万平米/年全氟化质子交换膜。2020年11月，公司150万平米/年质子交换膜生产线一期工程投产，一期产能主要包括50万平米/年燃料电池交换膜。此外，据公司官网显示，公司子公司东岳氢能拟投资18亿元，建设500万平米/年全氟质子膜与2万吨/年ETFE及其配套化学品产业化项目，提高企业在国内外市场中的竞争力。项目建成后的产能包括350万平米/年燃料电池膜、50万平米/年水电解制氢膜、100万平米/年液流电池膜、2000万平米/年微孔膜（其中360万平米自用）、500吨/年四氟磺内酯（全部自用）、500吨/年全氟离子交换树脂（其中460吨/年自用）等内容。 东材科技：公司布局50万平米/年质子交换膜。2021年9月，公司公告拟通过全资子公司广州艾蒙特，投资5320万元以在广州建设“年产50万平方米质子交换膜项目”，致力于电解水制氢、燃料电池等领域用质子交换膜的研发和制造。 万润股份：公司无氟燃料电池质子膜材料项目正处于中试开发阶段。据公司公告，公司控股子公司九目化学于2021年承接“无氟高稳定支状多元嵌段式燃料电池质子膜材料项目”，目前已处于中试开发阶段，有望开辟中国无氟PEM市场。 【受益标的】东材科技、万润股份、东岳集团。 2、本周新材料股票行情：62.50%个股周度上涨 2.1、重点标的跟踪：继续看好阿科力、泰和新材、昊华科技等 表3：重点覆盖标的跟踪 2.2、公司公告统计：泰和新材发布年报、宏柏新材发布可转债预案、永和股份发布定增预案等 表4：本周业绩/经营情况公告 表5：本周增减持/解禁/回购公告 表6：本周投资/融资/其他公告 2.3、股票涨跌排行：阿科力、联瑞新材等领涨 本周（03月20日-03月24日）新材料板块的120只个股中，有75只周度上涨（占比62.5%），有45只周度下跌（占比37.5%）。7日涨幅前五名的个股分别是：阿科力、联瑞新材、中石科技、维信诺、兴森科技；7日跌幅前五名的个股分别是：瑞丰新材、洁美科技、建龙微纳、安集科技、江丰电子。 表7：新材料板块个股7日涨幅前十：阿科力、联瑞新材等本周领涨 表8：新材料板块个股7日跌幅前十：瑞丰新材、洁美科技等本周领跌 3、本周板块行情：新材料指数跑输创业板指2.20% 新材料指数上涨1.15%，表现弱于创业板指。截至本周五（03月24日），上证综指收于3265.65点，较上周五（03月17日）上涨0.46%；创业板指报2370.38点，较上周五上涨3.34%。新材料指数上涨1.15%，跑输创业板指2.2%。半导体材料指数涨1.09%，跑输创业板指2.25%；OLED材料指数涨3.71%，跑赢创业板指0.37%； 液晶显示指数涨4.71%，跑赢创业板指1.37%；尾气治理指数跌0.45%，跑输创业板指3.79%；添加剂指数跌0.34%，跑输创业板指3.69%；碳纤维指数涨0.19%，跑输创业板指3.16%；膜材料指数涨2.6%，跑输创业板指0.74%。 图2：本周新材料指数跑输创业板指2.20% 图3：本周半导体材料指数跑输创业板指2.25% 图4：本周OLED材料指数跑赢创业板指0.37% 图5：本周液晶显示指数跑赢创业板指1.37% 图6：本周尾气治理指数跑输创业板指3.79% 图7：本周添加剂指数跑输创业板指3.69% 图8：本周碳纤维指数跑输创业板3.16% 图9：本周膜材料指数跑输创业板指0.74% 4、产业链数据跟踪：本周费城半导体指数上涨1.22% 图10：本周EVA价格维持稳定 图11：本周费城半导体指数上涨1.22% 图12：本周DRAM价格下降3.02% 图13：本周NAND价格维持稳定 图14：2023年2月IC封测台股营收同比下降14.96% 图15：2023年2月PCB制造台股营收同比下滑16.27% 图16：2023年2月MLCC台股营收同比下滑7.72% 图17：2023年2月智能手机产量同比下滑 图18：2023年2月光学台股营收同比增长3.36% 图19：2022年10月诚美材营收同比下降45.56% 图20：2023年3月32寸液晶电视面板价格环比增长 图21：2023年2月液晶电视面板出货量同比下滑9% 5、风险提示 技术突破不及预期，行业竞争加剧，原材料价格波动等。