行业概述 - 气体扩散层是燃料电池和电解槽中的核心组件 位于催化剂层与双极板之间 核心功能包括为气态反应物提供均匀扩散通道 排出液态水 传导电子和热量 并支撑催化剂层结构[3] - 气体扩散层通常由基底层或覆有微孔碳层的碳纸/碳布组成 基底层直接与气流通道接触用作气体分散体和集电体 微孔层含有碳粉和疏水剂管理液态水和水蒸气的流动[3] - 基底层材料主要包括碳纤维纸 碳纤维编织布 无纺布及炭黑纸 其中碳纤维纸和碳纤维编织布是主要应用材料[4] 市场规模 - 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%[1][10] - 2024年中国碳纤维纸市场规模达到6.2亿元 同比上涨6.9%[6] - 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%[7] - 2024年中国氢燃料电池行业市场规模增长至59.9亿元 2020年仅为15亿元[9] 产业链分析 - 气体扩散层行业上游是碳纤维 碳纸 碳布等原材料供应商 原材料质量和性能直接影响气体扩散层制备与表现[6] - 中游是气体扩散层生产制造企业 利用上游原材料通过精细工艺制备高质量产品[6] - 下游应用集中在燃料电池 PEM电解槽等领域 新能源汽车和分布式能源发展推动燃料电池市场快速增长[6] - 中国是碳纤维生产大国 2024年碳纤维产量达到59044吨 同比上涨8.2%[6] 政策驱动 - 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《加快工业领域清洁低碳氢应用实施方案》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[1][10] - 国家战略规划明确加快新能源体系建设 力争2060年前实现碳中和目标 氢能战略价值日益凸显[9] 竞争格局 - 气体扩散层多年来被美国Avcarb 日本东丽 日本三菱化学等国外企业垄断[10] - 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[10] - 主要国内企业包括碳能科技 山东仁丰特种材料 湖南金博碳素 上海嘉资新材料 深圳市通用氢能科技等[10] 重点企业 - 湖南金博碳素股份有限公司2025年上半年实现营业收入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%[12] - 金博股份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 技术性能达国际领先水平 相关产品已通过国内多家头部企业验证并批量交付[12] - 深圳市通用氢能科技有限公司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等质量管理体系认证 与六十多家企业达成合作[13][14] 发展趋势 - 纳米技术发展有望改善气体扩散层微观结构 精准调控微孔尺寸与分布 实现更高效的物质传输[14] - 新型低成本高性能材料不断涌现 如特殊取向结构的碳纤维材料 有望显著提升机械性能与导电性能[14] - 行业将通过技术革新 规模化生产和优化供应链等方式降低成本 提高市场竞争力[15] - 新企业凭借技术创新 成本控制或服务模式等差异化优势可能打破现有市场格局 推动竞争格局多元化发展[16]