PEM Elektrolyse und PEM Brennstoffzellen – wachsender Markt China

Chinesische Unternehmen sind bereits seit einiger Zeit zu wichtigen Akteuren in der globalen Wasserstoffwirtschaft aufgestiegen und zeigen insbesondere im Bereich der PEM-Brennstoffzellen und PEM-Elektrolyseure eine hohe Dynamik. Obwohl die alkalische Elektrolyse in China aufgrund ihrer Kosteneffizienz in vielen Großprojekten noch dominiert, investieren chinesische Firmen massiv in die PEM-Technologie, um deren Vorteile wie hohe Stromdichten, schnelle Anlaufzeiten und Lastflexibilität zu nutzen. Diese Eigenschaften sind für die Kopplung mit erneuerbaren Energien und für mobile Anwendungen entscheidend. 

China ist stark abhängig vom Import fossiler Energieträger. Die Entwicklung einer Wasserstoffwirtschaft, die mit reichlich vorhandenem erneuerbaren Strom (z.B. aus Solar- und Windkraft) betrieben wird, kann diese Abhängigkeit verringern. Wasserstoff, hergestellt mit Hilfe von PEM-Elektrolyse, wird als ein wichtiger Energieträger und skalierbares Speichermedium betrachtet, das Chinas Energiesouveränität stärkt.

Die chinesische Regierung hat zudem die Entwicklung der Wasserstoffmobilität insbesondere im Nutzfahrzeugsektor als strategisches Ziel identifiziert, was die Aktivitäten im Brennstoffzellenbereich stark vorantreibt. Viele Unternehmen, oft mit staatlicher Unterstützung, konzentrieren sich auf die Forschung, Entwicklung und Massenproduktion von PEM-Brennstoffzellen-Stacks und -Systemen u.a. für den Einsatz in Fahrzeugen sowie den Bau und Betrieb von Wasserstofftankstellen (H2-Tankstellen Europa (2024): ca. 250, davon knapp 100 Deutschland, China knapp 400, bis 2030: 1200).

MEA-Hersteller in China 

MEAs (Membran-Elektroden-Einheiten) sind das Herzstück von PEM-Brennstoffzellen und Elektrolyseuren. Ihre Leistung, Lebensdauer und Kosten sind entscheidend für die Gesamtsystemeffizienz. Chinesische Unternehmen haben große Fortschritte bei der Lokalisierung der MEA-Produktion gemacht, um die bislang existierende Abhängigkeit von ausländischen Anbietern (Membranen, Katalysatoren) zu verringern und die Produktionskosten zu senken.

Sunrise Power Co., Ltd. - Einer der Pioniere in China für Brennstoffzellentechnologie. Das Unternehmen entwickelt und produziert MEAs, Stacks und komplette Brennstoffzellensysteme. Fokus auf Anwendungen im Transportsektor (Busse, LKW).

Wuhan Troowin Power System Technology Co., Ltd. - Spezialisiert auf die Entwicklung von PEM-Brennstoffzellen und MEAs. Breite Produktpalette für verschiedene Anwendungen, von Fahrzeugen bis hin zu stationären Energiespeichersystemen. Hat mehrere Patente im Bereich der MEA-Technologie.

SinoHytec Co., Ltd. - Führendes Unternehmen in China, das sich auf die Kommerzialisierung von Wasserstoff-Brennstoffzellensystemen konzentriert. Stellt MEAs und Stacks her, die in Nutzfahrzeugen eingesetzt werden. Arbeitet eng mit Fahrzeugherstellern wie Foton Motor und King Long zusammen.

Sinocat Environmental Technology Co., Ltd. - Hauptsächlich bekannt für seine Katalysatoren, hat das Unternehmen seine Expertise auf MEAs ausgeweitet.  und produziert Katalysatoren und Membranen für PEM-Brennstoffzellen. Profitiert von seiner starken Position in der Automobilzuliefererindustrie.

Pearl Hydrogen - Konzentriert sich auf die Forschung und Entwicklung sowie die Produktion von Wasserstoff-Brennstoffzellen und zugehörigen Komponenten. Bietet MEAs und Stacks für eine Vielzahl von Anwendungen, einschließlich unbemannter Luftfahrzeuge (UAVs) und stationärer Energie.

PEM-Elektrolyseure in China 

Die Produktion von grünem Wasserstoff durch PEM-Elektrolyse ist ein weiteres Wachstumsfeld. Chinesische Unternehmen investieren stark in diese Technologie, um die steigende Nachfrage nach Wasserstoff für industrielle Anwendungen und Mobilität zu bedienen.

Peric Hydrogen Technologies Co., Ltd. - Eine Tochtergesellschaft der China Shipbuilding Industry Corporation (CSIC). Peric ist ein etablierter Hersteller von Elektrolyseuren, der auch in der PEM-Technologie aktiv ist. Liefert Elektrolysesysteme für Projekte zur Wasserstoffproduktion.

718th Research Institute of CSIC - 1966 gegründete Forschungseinrichtung, die eine führende Rolle bei der Entwicklung von Elektrolysesystemen in China spielt. Entwickelt fortschrittliche PEM-Elektrolyseure für Großprojekte.

Sinopec Hydrogen Energy Co., Ltd. - Als Teil des staatlichen Öl- und Gaskonzerns Sinopec investiert das Unternehmen massiv in die Wasserstoffwirtschaft. Fokus auf die gesamte Wertschöpfungskette, einschließlich der Produktion von Elektrolyseuren. Ziele sind die Etablierung von Wasserstoff-Tankstellen und die großflächige Produktion von grünem Wasserstoff.

LONGi Hydrogen Technology Co., Ltd. - Als Tochtergesellschaft des Solargiganten LONGi hat sich das Unternehmen schnell zu einem der größten Elektrolyseur-Hersteller der Welt entwickelt. LONGi hat seine Expertise in der Massenfertigung von Solarmodulen genutzt, um die Produktionskapazitäten für Elektrolyseure drastisch zu steigern.

Sungrow Power Supply Co., Ltd. - Sungrow, ein führender Hersteller von Solarwechselrichtern, hat sein Geschäft auf die Wasserstofftechnologie ausgeweitet. Das Unternehmen bietet sowohl Alkali- als auch PEM-Elektrolyseure an.

Stack-Hersteller in China 

Viele einzelne MEA-Zellen übereinander bilden einen Stack, der aufgrund der vielfach größeren Membranfläche mit hoher Leistung Strom (PEM-Brennstoffzellen) oder Wasserstoff (Elektrolyseure) generiert. Die Optimierung des Stack-Designs, der Materialien (Bipolarplatten, GDL, MPL, CCM, Subgasket) und der Fertigungsprozesse ist entscheidend für die Leistungsfähigkeit und die Kosten. Chinesische Unternehmen haben hierbei erhebliche Fortschritte gemacht und decken mittlerweile eine breite Palette von Anwendungen ab.

SinoHytec Co., Ltd. - Als einer der Marktführer bietet SinoHytec eine breite Palette an Brennstoffzellen-Stacks an. Die Stacks werden in Bussen, Lastwagen und anderen Nutzfahrzeugen eingesetzt. Das Unternehmen hat eine starke Position im chinesischen Markt für wasserstoffbetriebene Fahrzeuge.

Foshan Feichi Bus Co., Ltd. - Ursprünglich ein Bushersteller, hat Feichi massiv in die Wasserstoff-Technologie investiert. Das Unternehmen entwickelt und produziert eigene PEM-Brennstoffzellen-Stacks und -Systeme für seine Busse. Ein Beispiel für die vertikale Integration von Fahrzeugherstellern in die Wertschöpfungskette.

Suzhou Hydrogine Power Technology Co., Ltd. - Ein relativ junges, aber schnell wachsendes Unternehmen. Es konzentriert sich auf die Forschung und Entwicklung sowie die Massenproduktion von Membran-Elektroden-Einheiten (MEAs) und Katalysatoren.

REFIRE Technology Co., Ltd. - Ein führender Anbieter von Brennstoffzellentechnologie in China. Das Unternehmen bietet eine breite Palette von Stacks und kompletten Brennstoffzellensystemen an. Die Produkte von Re-Fire werden in Bussen, Lastwagen und Gabelstaplern eingesetzt.

Herausforderungen und globale Positionierung 

Trotz des rasanten Wachstums und der enormen Investitionen stehen chinesische Unternehmen im globalen Wettbewerb noch vor einigen Herausforderungen, insbesondere in Bezug auf die MEA-Technologie. Obwohl China in der Massenproduktion von Elektrolyseuren und Stacks schnell aufholt und in einigen Bereichen sogar die Kosten dominiert, hinken sie in der Forschung und Entwicklung von Schlüsselkomponenten wie den Membranen (insbesondere Perfluorosulfonsäure-Membranen) und den Katalysatoren (Platin- und Iridium-Legierungen) teils noch hinter westlichen und japanischen Herstellern her. Viele chinesische Unternehmen sind daher auf Importe dieser kritischen Materialien angewiesen.

Dennoch ist Chinas Ambition aus strategischen, wirtschaftlichen und ökologischen Gründen, eine führende Rolle in der Wasserstofftechnologie zu übernehmen, unverkennbar. Die Regierung fördert die technologische Eigenständigkeit, was zu einer verstärkten Investition in die Forschung und Entwicklung von fortschrittlichen Materialien und Fertigungsprozessen führt. Mit der Kombination aus staatlicher Unterstützung, massiver Produktionskapazität und einem wachsenden Binnenmarkt ist China gut positioniert, um in den kommenden Jahren auch in den anspruchsvolleren Bereichen der PEM-Technologie zu einem globalen Marktführer aufzusteigen. Ziel ist es, eine globale Führungsposition in wichtigen Zukunftstechnologien zu erlangen.

Ein Vergleich der Produktionskapazitäten unterstreicht diese Entwicklung hin zum führenden Staat für H2-Technologie:

PEM-Brennstoffzellen (PEM-FC) 

Im Bereich der PEM-Brennstoffzellen dominiert der asiatisch-pazifische Raum, angeführt von Ländern wie China, Japan und Südkorea. Allein der asiatisch-pazifische Markt hatte 2023 einen Anteil von 65,63% am globalen Umsatz. Während Japan und Südkorea historisch führend in der Technologie waren (z. B. bei Pkw-Herstellern), hat China massiv aufgeholt.

• China hat das größte Potenzial für PEM-FCs, da die Regierung massive Subventionen und Anreize für Wasserstofffahrzeuge bietet. Das Land ist bereits der weltweit größte Markt für Brennstoffzellen-Lastwagen und -Busse und der drittgrößte für Brennstoffzellen-Elektrofahrzeuge (FCEVs) insgesamt (nicht PKW-Bereich).
• Obwohl Nordamerika und Europa ebenfalls bedeutende Märkte sind, sind sie in Bezug auf das Wachstum des PEM-FC-Marktes weniger dominant. Unternehmen wie Ballard Power Systems (Kanada), Plug Power (USA) und ElringKlinger (Deutschland) sind weltweit führend, aber die schnell wachsende Nachfrage und staatliche Förderung in China verschieben die Marktanteile zunehmend in Richtung Asien.

PEM-Elektrolyseure (PEM-EC) 

Im Bereich der PEM-Elektrolyseure ist China ein klarer globaler Marktführer, insbesondere in der Produktionskapazität.

• China verfügt über mehr als die Hälfte der weltweiten Elektrolyseur-Produktionskapazität. Im Jahr 2024 waren laut BloombergNEF sechs der Top-10-Hersteller von Wasserstoff-Elektrolyseuren chinesische Unternehmen. Während China historisch stark in der Produktion von Alkali-Elektrolyseuren war, investiert es massiv in die PEM-Technologie, um technologisch aufzuholen.
• Europa und Nordamerika sind wichtige Märkte und Heimat führender Unternehmen wie Thyssenkrupp Nucera (Deutschland), Nel ASA (Norwegen) und Cummins (USA). Diese Regionen priorisieren die PEM-Technologie aufgrund ihrer besseren Eignung für die variable Stromversorgung aus erneuerbaren Energien. Trotzdem besteht in China die Erkenntnis, dass sie technologisch bei der nächsten Generation der PEM-Technologie noch hinterherhinken. Dennoch treiben sie die Lokalisierung und Skalierung der Produktion voran, was zu einem schnellen Kapazitätsaufbau führt.

Die chinesische Regierung sieht Wasserstofftechnologie als einen zentralen Bereich für wissenschaftliche und technologische Innovationen. Durch die massive Investition in Forschung und Entwicklung (F&E) möchte China seine technologische Lücke zu den globalen Marktführern in Europa, Japan und den USA schließen und langfristig die technologische Überlegenheit erlangen. Diese massive Entwicklung der chinesischen Wasserstoffwirtschaft stellt europäische Hersteller vor erhebliche Herausforderungen, aber auch Chancen. Die Hauptauswirkung ist ein zunehmender Wettbewerbsdruck, da chinesische Unternehmen Produkte häufig durch eine sehr schnelle Skalierung (Economy of Scale) zu deutlich niedrigeren (Produktions)Kosten anbieten können. Dies droht, die globale Wettbewerbsfähigkeit europäischer Hersteller zu untergraben und könnte in einigen Segmenten zu einem Verdrängungswettbewerb führen. Europäische Unternehmen, die in der Vergangenheit oft technologisch führend waren, müssen nun ihre Innovationszyklen beschleunigen und ihre eigenen Produktionsprozesse optimieren, um preislich mithalten zu können. Gleichzeitig bietet die wachsende chinesische Wasserstoffwirtschaft auch Chancen für europäische Unternehmen. Der riesige chinesische Markt stellt ein enormes Absatzpotenzial dar, insbesondere für hochspezialisierte Komponenten oder Technologien, bei denen europäische Hersteller noch einen Vorsprung haben.

Letztendlich zwingt Chinas Vormarsch die europäische Politik und Industrie, eine klare Strategie zu entwickeln, die nicht nur die heimische Innovation fördert, sondern auch die eigene Wertschöpfungskette schützt, um in diesem globalen Wettlauf nicht ins Hintertreffen zu geraten.

 August 2025