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研判2025!中国气体扩散层行业产业链、产量、需求量、竞争格局及发展趋势分析:政策力推燃料电池车发展,气体扩散层行业市场规模达到10亿元以上[图]

内容概要:气体扩散层行业发展与燃料电池市场需求具有相关性。近年来,为了实现节能减排的目标,我国政府出台了多项政策积极推动燃料电池车的研发和商业化。如2024年12月,工业和信息化部、国家发展改革委、国家能源局联合印发了《加快工业领域清洁低碳氢应用实施方案》,其中提出加快氢燃料电池车应用,高质量推进燃料电池汽车示范城市群建设,加快车辆推广和氢能供给体系建设,推动氢燃料电池汽车产业链技术、产品迭代开发应用。在政策的推动下,我国氢燃料电池车得到快速发展,进而拉动气体扩散层行业市场规模增长。2024年中国气体扩散层行业市场规模达到12.58亿元,同比上涨52.4%。


相关上市企业金博股份(688598)、亿华通(688339)、亿华通(688339)、国鸿氢能(09663)、雄韬股份(002733)、金发科技(600143)、吉林化纤(000420)、光威复材(300699)、中复神鹰(688295)、恒神股份(832397)等。


相关企业深圳市通用氢能科技有限公司、江苏清能新能源技术股份有限公司、上海河森电气有限公司、上海济平新能源科技有限公司、广东氢发新材料科技有限公司、江苏天鸟高新技术股份有限公司、碳能科技股份有限公司、山东仁丰特种材料股份有限公司、上海嘉资新材料有限公司等。


关键词气体扩散层行业产业链、气体扩散层行业市场规模、碳纤维行业产量、碳纤维纸行业市场规模、碳纤维布行业市场规模


一、气体扩散层行业相关概述


‌气体扩散层(GDL)是燃料电池(如质子交换膜燃料电池PEMFC)和电解槽中的核心组件,位于催化剂层与双极板之间。其核心功能是为气态反应物(如氢气、氧气)提供均匀扩散通道,同时排出液态水、传导电子和热量,并支撑催化剂层结构。气体扩散层通常由基底层(MPS,单层结构)或者覆有一层较薄的微孔碳层的碳纸或者碳布(基底层,双层结构)组成。基底层直接与气流通道接触,用作气体分散体和集电体。基底层以上是较薄的微孔层,含有碳粉和疏水剂,主要管理液态水和水蒸气的流动。

气体扩散层的组成部分


基底层是气体扩散层的核心,其所涉及的材料主要包括四类:碳纤维纸、碳纤维编织布、无纺布及炭黑纸。其中碳纤维纸、碳纤维编织布是目前主要的应用材料。有研究表明,在湿度较低的条件下,碳纸的效果比碳布要好,原因是碳纸的结构比碳布更曲折,阻止了水分流失,降低了欧姆损耗。在湿度较高的条件下,低电流密度(低于0.6A/cm2)条件下,二者效果无差异,高电流密度(高于0.6A/cm2)条件下,碳布的效果比碳纸要好,原因是碳布比碳纸更具多孔结构和较低的弯曲度,表面粗糙,有利于水的分离。

气体扩散层材料分类


二、气体扩散层行业产业链


从产业链来看,气体扩散层行业上游主要是指原材料供应商,他们主要提供碳纤维、碳纸、碳布等核心原材料,这些原材料的质量和性能直接影响着气体扩散层的制备与性能表现。随着气体扩散层市场的持续扩大,上游供应商也在不断提升产品品质和技术水平,以满足日益增长的市场需求。中游环节则聚集了气体扩散层的生产制造企业,他们利用上游提供的原材料,通过一系列复杂而精细的工艺制备出高质量的气体扩散层产品。下游则是气体扩散层的应用领域,主要集中在燃料电池、PEM电解槽等领域。随着新能源汽车和分布式能源等领域的蓬勃发展,燃料电池市场呈现出迅猛的增长态势,对气体扩散层的需求也持续攀升。同时,PEM电解槽等领域也对气体扩散层提出了更高的要求,推动了行业的不断进步。

气体扩散层行业产业链


碳纤维纸是一种广泛应用于PEMFC电极中的气体扩散层材料,它不仅具有均匀的多孔质薄层结构,而且具备优异的导电性、化学稳定性和热稳定性。碳纤维纸是使用碳纤维或活性碳纤维与其它植物或非植物纤维混合生产的具有特殊性能的功能纸。我国是碳纤维生产大国,行业供给能力稳步提升,碳纤维纸主要原材料供应日益充足。数据显示,2024年中国碳纤维产量达到59044吨,同比上涨8.2%;碳纤维纸市场规模达到6.2亿元,同比上涨6.9%。

中国碳纤维产量及碳纤维纸市场规模情况


由于碳纤维纸脆性大,缺乏柔性,在制备电极的过程中易被损坏,因此在PEMFC电极中使用较多的气体扩散层基底材料还有碳纤维编织布。它没有碳纤维纸那样的机械脆性,具有弯曲性能,依赖于纤维结构和编织工艺;还具有一定的抗压性能,有利于通过加压的办法来改善它与电解质或催化剂层的电接触。近年来,碳纤维布在我国展现出强劲的发展势头和广阔的应用前景,其卓越的物理特性使其成为多个产业领域转型升级的关键材料,行业市场规模不断扩大。据统计,2024年中国碳纤维布行业市场规模为77.13亿元,同比上涨19.0%。

2018-2024年中国碳纤维布市场规模及增速


近年来,国家战略规划明确提出,要加快规划新能源体系建设,力争在2060年前实现“碳中和”目标。作为达成这一目标的关键路径,氢能的战略价值日益凸显。其中,氢燃料电池技术作为氢能转化为电能的核心枢纽,不仅是氢能在交通领域应用的重要技术路线,更在国家能源战略布局中占据关键地位。随着政策落地和技术突破,氢燃料电池有望在交通、工业、能源等领域实现规模化应用,助力碳中和目标实现。数据显示,2020年中国氢燃料电池行业市场规模达到15亿元,到了2024年行业市场规模增长至59.9亿元。随着氢燃料电池的发展,作为其关键组件的气体扩散层也随之不断发展。

2020-2024年中国氢燃料电池行业市场规模及增速


相关报告:智研咨询发布的《中国气体扩散层(GDL)行业市场发展规模及未来趋势研判报告


三、气体扩散层行业发展现状


气体扩散层行业发展与燃料电池市场需求具有相关性。近年来,为了实现节能减排的目标,我国政府出台了多项政策积极推动燃料电池车的研发和商业化。如2024年12月,工业和信息化部、国家发展改革委、国家能源局联合印发了《加快工业领域清洁低碳氢应用实施方案》,其中提出加快氢燃料电池车应用,高质量推进燃料电池汽车示范城市群建设,加快车辆推广和氢能供给体系建设,推动氢燃料电池汽车产业链技术、产品迭代开发应用。在政策的推动下,我国氢燃料电池车得到快速发展,进而拉动气体扩散层行业市场规模增长。2024年中国气体扩散层行业市场规模达到12.58亿元,同比上涨52.4%。

2020-2024年中国气体扩散层行业市场规模及增速


四、气体扩散层行业竞争格局


‌气体扩散层是氢燃料电池电堆的关键材料,多年来被美国Avcarb、日本东丽、日本三菱化学等国外企业所垄断。虽然国内已有数家企业投入到气体扩散层开发行列,但整体来看研发时间尚短,仍然普遍存在厚度偏差大、批次稳定性和一致性不足等“通病”,导致国产化进程推进不理想。根据高工氢电产业研究所(GGII)数据统计,2023年气体扩散层国产化率不足10%,2024年该比例有望提升,但仍然是燃料电池核心材料中国产化率最低的材料。目前,我国气体扩散层主要企业包括碳能科技股份有限公司、山东仁丰特种材料股份有限公司、湖南金博碳素股份有限公司、上海嘉资新材料有限公司、深圳市通用氢能科技有限公司等。

中国气体扩散层行业相关企业


1、湖南金博碳素股份有限公司


湖南金博碳素股份有限公司成立于2005年6月,主要从事先进碳基材料及产品的研发、生产和销售。近年来,公司基于碳基材料底层通用技术,不断拓展碳基材料的应用领域,目前已完成在光伏、半导体、交通、锂电、氢能五大领域的产业布局,致力于成为世界一流的先进碳基材料研发与产业平台,使公司成长为具有全球竞争力的先进碳基材料制造商与供应商。2025年上半年公司实现营业收入4.11亿元,同比上涨19.69%;归母净利润亏损1.68亿元,同比下降62.64%。整体来看,公司增收不增利。


在气体扩散层领域,公司依托在碳基材料领域的技术积累,开发了气体扩散层用碳纸、气体扩散层材料、高强度高导电柔性碳基双极板等产品。其中,碳纸、气体扩散层技术性能已达国际领先水平,相关产品已通过国内多家头部膜电极、电堆、电解槽企业验证并批量交付,成为国内某知名氢燃料电池系统制造商气体扩散层的定点供应商。

2020-2025年上半年金博股份营业收入及归母净利润


2、深圳市通用氢能科技有限公司


‌深圳市通用氢能科技有限公司成立于2018年,是中国华电集团有限公司下属华电重工股份有限公司控股的国家高新技术企业。公司积极融入国家“双碳”战略布局,持续致力于氢能关键材料气体扩散层、质子交换膜等的研发与批量化制造。解决PEM电解水制氢和燃料电池领域的“卡脖子“问题,通过关键材料的降本增效来助力我国氢能产业的快速发展。公司标准化卷材产品主要适用于燃料电池和PEM电解水制氢装置,车规级产品性能达到国际先进水平。公司承担多项国家级和省部级科研任务,从产品的工艺、制备、设备等多方面进行知识产权布局,累计申请知识产权60余项,已获得发明专利10余项。已建成完整的测试平台,可实现从原材料到成品的全方位检测。目前可实现气体扩散层年产能110万平,质子交换膜年产能10万平,已获得IATF16949、ISO9001、ISO14001、ISO45001质量管理体系认证。与六十多家企业达成合作并为多家国内外头部企业供货。

深圳市通用氢能科技有限公司主要产品一览


五、气体扩散层行业发展趋势


1、技术创新引领性能突破


在国内,气体扩散层作为质子交换膜燃料电池(PEMFC)的关键组件,其性能对电池效率与寿命影响重大。未来,随着纳米技术在国内的深入发展,有望进一步改善气体扩散层微观结构,如精准调控微孔尺寸与分布,实现更高效的物质传输。而且,更多新型低成本、高性能材料将不断涌现,像具有特殊取向结构的碳纤维材料,有望显著提升气体扩散层的机械性能与导电性能,推动中国气体扩散层技术迈向国际领先水平。


2、成本降低成为关键


气体扩散层原材料成本居高不下,像碳纤维等原材料,对整体生产成本影响较大。随着市场对燃料电池成本降低的需求愈发迫切,气体扩散层行业必然会通过技术革新、规模化生产以及优化供应链等方式来降低成本。在技术革新方面,开发更高效的生产工艺,提高原材料利用率;规模化生产则可凭借规模效应,降低单位产品的生产成本;优化供应链,与优质供应商建立长期稳定合作,降低采购成本,以此增强产品在市场中的竞争力。


3、市场竞争格局多元化发展


当前,气体扩散层市场集中度高,少数国外大型企业主导市场。未来,随着行业的快速发展,不断有新企业涌入,市场竞争将愈发激烈。新企业凭借在技术创新、成本控制或服务模式等方面的差异化优势,有可能打破现有市场格局。中国企业在面对美国关税政策等挑战时,通过重构全球供应链布局、开拓新兴市场、加强技术创新等方式,逐步提升在国际市场的竞争力,推动市场竞争格局朝着更加多元化的方向发展。


以上数据及信息可参考智研咨询(www.chyxx.com)发布的《中国气体扩散层(GDL)行业市场发展规模及未来趋势研判报告》。智研咨询是中国领先产业咨询机构,提供深度产业研究报告、商业计划书、可行性研究报告及定制服务等一站式产业咨询服务。您可以关注【智研咨询】公众号,每天及时掌握更多行业动态。

本文采编:CY397
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2025-2031年中国气体扩散层(GDL)行业市场发展规模及未来趋势研判报告
2025-2031年中国气体扩散层(GDL)行业市场发展规模及未来趋势研判报告

《2025-2031年中国气体扩散层(GDL)行业市场发展规模及未来趋势研判报告 》共七章,包含全球及中国气体扩散层(GDL)企业案例解析,中国气体扩散层(GDL)政策环境及发展潜力,中国气体扩散层(GDL)投资策略及规划建议等内容。

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