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 イオン交換膜2025-2035年：技術、市場、予測Ion Exchange Membranes 2025-2035: Technologies, Markets, Forecasts グリーン水素製造、水素燃料電池、レドックスフロー電池、炭素回収と利用、持続可能な金属のためのパーフルオロ膜と炭化水素膜を含むイオン交換膜材料と市場予測。 イオン交換膜市場は2035年までに2... もっと見る
サマリー グリーン水素製造、水素燃料電池、レドックスフロー電池、炭素回収と利用、持続可能な金属のためのパーフルオロ膜と炭化水素膜を含むイオン交換膜材料と市場予測。 イオン交換膜市場は2035年までに29億米ドルを超える IDTechExは、脱炭素エネルギーと輸送アプリケーションの成長に牽引され、イオン交換膜市場は2035年までに年間29億米ドルの売上を超えると予測している。グリーン水素製造のための水電解槽、水素燃料電池、レドックスフロー電池が主要なイオン交換膜成長市場である。IDTechExの本レポートは、化学品の生産と処理、水処理、グリーン水素経済、レドックスフロー電池（RFB）、炭素回収と利用、持続可能な金属加工を含む、現在および新興のイオン交換膜材料市場の包括的な分析を提供しています。さらに、パーフルオロアルキルスルホン酸イオン交換膜材料と炭化水素イオン交換膜材料について、面積（m2）、重量（トン）、年間収益予測（百万米ドル）を含む粒状の10年間のイオン交換膜市場予測を示している。 .png) ペルフルオロアルキルスルホン酸（PFSA）陽イオン交換膜（CEM）は、その化学的・機械的安定性により高温・腐食性用途での性能を確保し、引き続き市場を支配している。Chemours、W.L.Gore、AGCなど、市場をリードする材料サプライヤーは、多層構造（PTFEなど）や複合材料（織布支持体）を用いた強化膜を開発している。膜の強化により、シートの厚さを5～10umまで薄くすることが可能になり、これは燃料電池の用途で出力密度を向上させるために非常に望ましいことである。 PFASベースの膜（パーフルオロアルキル物質およびポリフルオロアルキル物質）に対する規制の脅威が高まっているため、代替炭化水素イオン交換膜が増加している。新興企業がこの動きをリードしており、水素燃料電池、水電解、レドックスフロー電池の用途向けに、新しいポリベンゾイミダゾール（PBI）、ポリエーテルエーテルケトン（PEEK）、その他の多環式膜材料を開発している。しかし、新興市場に特化した小規模プレーヤーでは、大量膜需要が実現するまでは無駄のないビジネスモデルが求められる。本レポートでは、組成、複合材料設計、製造、主要ターゲット市場のイノベーションなど、新たなイオン交換膜材料を評価している。 持続可能性のメガトレンドが既存のイオン交換膜市場の成長を更新 持続可能性のメガトレンドは、イオン交換膜が電気透析、電気分解、脱イオン化に日常的に適用されている大量化学薬品と水処理市場の成長を促進している。イオン交換膜の厚さを薄くすることは、クロールアルカリ製造（NaOH/Cl2）やその他の酸/塩基回収回路で広く使用されている電解槽スタックのエネルギー効率を改善する鍵となる。将来的には、食塩分解によるバッテリーグレードの水酸化リチウムの生産が、高いpH安定性を持つイオン交換膜材料の新たな用途となるでしょう。水処理の分野では、半導体製造における水の消費量が2035年までに倍増すると予想されるため、電気脱イオンおよび電気脱塩技術に使用される膜の需要は着実に増加するとIDTechExは予測している。 輸送が固体高分子形燃料電池（PEMFC）の成長を牽引する 固体高分子形燃料電池（PEMFCs）は、輸送や定置エネルギー用途に使用されるPEMFCの重要なコンポーネントである。PFSA電解質膜は、その高い化学的安定性、機械的強度、イオン伝導性により、圧倒的に多く採用されている。PEMの厚さを10μm以下にすることは活発な開発分野であり、輸送用途に必要なPEMFCの出力密度を高める鍵となる。 2025年の燃料電池電気自動車の普及は限定的であるが、IDTechExは輸送用途がプロトン交換膜（PEM）の主要成長市場となり、2030年代に離陸すると予測している。本レポートでは、プロトン交換膜材料の技術動向をレビューし、新たな燃料電池スタックのサプライチェーンについて概観する。 グリーン水素製造のための水電解槽 水電解槽は、陰イオン交換膜（AEM）とプロトン交換膜（PEM）を利用してグリーン水素を製造する。PEM電解槽（PEMEL）システムは、イオン交換膜を使用する最も確立された水電解システムである。炭化水素系電解質膜の商業的即応性が比較的低いことと、電解質膜に見られる過酷な条件のため、PFSA系電解質膜が市場を支配し続けている。 とはいえ、AEM電解槽（AEMEL）システムは炭化水素膜にとって大きな可能性を秘めている。新興の膜サプライヤー（Ionomr Innovations、Dioxide Materials、Orion Polymersなど）は、潜在的なPFAS禁止に直面してPFSA膜を避けたいAEMELシステム開発者の関心を利用しようとしている。本レポートでは、IDTechExが水電解槽システムの膜要件、技術革新分野、設計動向について広範な分析を行っている。 レドックスフロー電池、炭素の回収と利用脱炭素化のための膜 グリーン水素にとどまらず、脱炭素化がレドックスフロー電池や炭素回収・利用技術におけるイオン交換材料の需要を牽引している。 レドックスフロー電池（RFB）は、遠隔地やオフグリッド、マイクログリッド用途に定置型エネルギー貯蔵ソリューションを提供する充電式デバイスである。PFSA陽イオン交換膜は、電解液を分離するためにバナジウムレドックスフロー電池（VRFB）に商業的に導入されている。本レポートでは、RFBにおけるイオン交換膜の役割と、セルスタック全体のコストに対するイオン交換膜の高い寄与を低減するための戦略について検討する。 膜技術は炭素の回収と利用にも応用されているが、この市場はまだ初期段階にある。電気分解は、空気中の直接回収にますます使用されるようになっており、（双極）電気透析は、海洋での直接回収で人気を集めている。しかし、炭素回収は始まりに過ぎない。PFSA膜や炭化水素膜は、主にメタノールやギ酸などのC1原料を生産するための、炭素利用のためのプロトタイプ電解槽にも応用されている。 本レポートの主な内容 本レポートでは、以下の情報を提供する：
.png) 目次
1.要旨
1.1.イオン交換膜とは
1.2.イオン交換膜とイオン交換樹脂
1.3.過フッ素イオン交換膜と炭化水素イオン交換膜
1.4.イオン交換膜の組成と製造における革新が統合製品の性能と耐用年数の向上を可能にする
1.5.イオン交換膜応用市場に影響を与える世界のメタトレンド
1.6.イオン交換膜の確立された用途と新たな用途の概要
1.7.既存市場におけるイオン交換材料の成長機会の概要
1.8.水素燃料電池・電解槽におけるイオン交換膜アプリケーション
1.9.燃料電池・電解槽におけるイオン交換膜の主要動向
1.10.レドックスフロー電池（RFB）におけるイオン交換膜：まとめと要点
1.11.炭素回収・利用・貯蔵（CCUS）におけるイオン交換膜：概要と要点
1.12.持続可能な金属加工・回収におけるイオン交換材料：要点
1.13.潜在的なPFAS禁止の意味合い
1.14.膜・樹脂・アイオノマーの主要プレーヤー
1.15.イオン交換膜のバリューチェーンと主要メーカー
1.16.イオン交換膜市場プレイヤーマップ
1.17.イオン交換膜の地域別市場動向
1.18.新規参入企業がイオン交換膜市場参入に苦戦する一方、新興企業は将来の機会に注目
1.19.初期段階の企業と提携する大手膜メーカー
1.20.大企業がIEM新興企業を支援する一方、気候技術ファンドは川下の製品インテグレーターを支援
1.21.世界のイオン交換膜の用途別年間売上高予測（US$M）、2025-2035年の10年間
1.22.イオン交換膜の用途別年間売上高予測市場シェア（2025-2035年）
1.23.イオン交換膜の世界10年用途別面積需要予測（万m2）、2025-2035年
1.24.10年間の世界のイオン交換膜面積需要予測（材料別）（単位：万m2）、2025-2035年
2.はじめに
2.1.イオン交換膜とは
2.2.イオン交換膜とイオン交換樹脂
2.3.過フッ素イオン交換膜と炭化水素イオン交換膜
2.4.イオン交換膜の主な技術開発分野
2.5.イオン交換膜応用市場に影響を与える世界のメタトレンド
2.6.イオン交換膜の確立された用途と新たな用途の概要
2.7.グリーン水素製造と利用におけるイオン交換膜の役割
2.8.レドックスフロー電池におけるイオン交換膜
2.9.炭素回収・利用・貯蔵（CCUS）におけるイオン交換膜
2.10.新たな重要物質回収市場と技術
2.11.潜在的なPFAS禁止措置の影響
3.確立されたイオン交換材料産業
3.1.確立されたイオン交換材料産業の概要
3.1.1.本章の概要と要点
3.1.2.イオン交換膜とイオン交換樹脂
3.1.3.イオン交換材料の種類と用途
3.1.4.イオン交換材料技術の概要
3.1.5.確立されたイオン交換市場と用途
3.1.6.確立された市場におけるイオン交換材料採用の促進要因
3.1.7.確立された市場におけるイオン交換材料の役割
3.1.8.既存市場におけるイオン交換材料の主な特性
3.1.9.IEMの化学的安定性と応用要件
3.1.10.膜の均質性：均質対不均質
3.1.11.既存市場におけるIERの主要属性
3.2.クロルアルカリ、酸、アルカリ回収
3.2.1.酸・アルカリ回収におけるイオン交換膜
3.2.2.クロルアルカリプロセスにおけるイオン交換材料
3.2.3.クロラルカリプロセスの流れとイオン交換材料の役割
3.2.4.クロラルカリプロセスにおけるIEM革新分野-処理能力とエネルギー消費
3.2.5.クロルアルカリプロセスにおけるIEM革新分野-ゼロギャップ・セル設計
3.2.6.クロルアルカリプロセスにおけるIEM革新分野-ブラインの前処理
3.2.7.食塩分解における IEM 3.2.8.食塩分解におけるIEMの新たな機会
3.3.水処理とPFAS除去
3.3.1.水の生産と処理におけるイオン交換材料
3.3.2.水処理におけるイオン交換樹脂と膜
3.3.3.水処理におけるろ過とイオン交換材料の役割
3.3.4.水の脱イオン化のための電気透析（ED）におけるIEM
3.3.5.超純水製造 3.3.6.半導体用超純水用触媒交換樹脂
3.3.7.超純水製造におけるイオン交換材料に求められる主な特性
3.3.8.UPW 技術の進歩（I）
3.3.9.UPW技術の進展（Ⅱ）
3.3.10.半導体産業における水処理ソリューションの技術準備レベル
3.3.11.イオン交換樹脂（IER）を用いた飲料水からのPFAS除去
3.3.12.PFAS 除去における IER と GAC、RO 技術のベンチマーク
3.3.13.陰イオン交換樹脂：ゲル対マクロポーラス
3.3.14.PFAS 除去用途における再生可能イオン交換樹脂の使用
3.3.15.再生可能なイオン交換樹脂と使い捨てイオン交換樹脂
3.3.16.短鎖 PFAS 除去のための再生可能イオン交換樹脂の使用
3.3.17.使用済みイオン交換樹脂の溶剤ベースの再生：ECT2
3.3.18.市販のPFAS選択的樹脂
3.3.19.市販の PFAS 選択性樹脂の化学的性質
3.3.20.市販のPFAS選択的樹脂の粒度分布
3.3.21.市販のPFAS選択的樹脂の均一性
3.3.22.市販のPFAS選択的樹脂の容量
3.3.23.市販のPFAS選択的樹脂の保湿性
3.3.24.PFAS除去技術の技術準備レベル（TRL）
3.4.その他の確立された市場
3.4.1.鉱業と電池金属回収
3.4.2.IERを使った電池材料の回収と精製
3.4.3.金属回収用IER材料
3.4.4.化学製造におけるイオン交換材料
3.4.5.食品と医薬品におけるイオン交換材料
3.4.6.医薬品におけるイオン交換樹脂
3.5.まとめ
3.5.1.要約と主な結論
3.5.2.既存市場における新興イオン交換アプリケーションの技術対応レベル
3.5.3.既存市場におけるイオン交換材料の成長機会の概要
4.グリーン水素におけるIEM
4.1.グリーン水素経済におけるIEMの概要
4.1.1.水素の色
4.1.2.水素市場の現状
4.1.3.なぜグリーン水素が必要なのか？
4.1.4.グリーン水素製造と利用におけるイオン交換膜の役割
4.1.5.典型的なグリーン水素プラントのレイアウト
4.1.6.典型的なグリーン水素プラントのレイアウト
4.1.7.電解槽セル、スタック、プラントバランス（BOP）
4.1.8.グリーン水素：主な電解槽技術
4.1.9.グリーン水素の商業的進展
4.1.10.水素バリューチェーンの概要
4.1.11.水素アプリケーションの概要
4.1.12.燃料電池とは
4.1.13.燃料電池技術の種類の概要
4.1.14.PEM電解槽とPEM燃料電池の比較
4.1.15.様々な用途に使われる燃料電池
4.1.16.定置用燃料電池の応用分野の概要
4.1.17.自動車用PEMFCの需要は定置用をはるかに上回る
4.1.18.定置用燃料電池の需要は用途によって異なる
4.1.19.燃料電池電気自動車（FCEV）に関する IDTechEx の見通し
4.2.陰イオン交換膜電解槽（AEMELs）
4.2.1.陰イオン交換膜電解槽（AEMEL）プラント - 運転原理
4.2.2.AEMEL開発のケース
4.2.3.AEMEL材料とコンポーネントの概要
4.2.4.エーメル材料・成分の技術革新優先課題
4.2.5.エーテルにおける陰イオン交換膜（AEM）
4.2.6.陰イオン交換膜（AEM）材料
4.2.7.AEM材料の課題と展望
4.2.8.市販AEM材料の比較
4.2.9.市販AEM材料の例
4.2.10.AEMEL膜電極接合体（MEA）
4.2.11.市販AEMEL MEA設計
4.2.12.エーメル触媒の概要
4.2.13.エナプテル-エーメルのリーディング・カンパニー
4.2.14.AEMELスタックと陰イオン交換膜サプライヤー
4.3.プロトン交換膜電解槽（PEMELS）と燃料電池（PEMFCS）
4.3.1.固体高分子形燃料電池（PEMEL）
4.3.2.PEMEL に関する米国 DOE の技術目標
4.3.3.PEMEL の材料とコンポーネントの概要
4.3.4.PEMEL セル設計例 - シーメンス・エナジー
4.3.5.PEMEL と PEMFC コンポーネントのオーバーラップ
4.3.6.PEMEL材料とコンポーネントのまとめ
4.3.7.PEMEL材料・コンポーネントのイノベーション優先課題
4.3.8.プロトン交換膜の概要 4.3.9.PFSA膜の概要
4.3.10.PFSA膜の概要
4.3.11.ナフィオン-市場をリードする膜
4.3.12.ナフィオンの特性とグレード
4.3.13.PFSA膜の特性比較
4.3.14.代替膜の特性ベンチマーク
4.3.15.膜劣化プロセスの概要
4.3.16.膜劣化プロセス
4.3.17.膜劣化プロセス
4.3.18.ナフィオン膜とPFSA膜の長所と短所
4.3.19.ケムール社のガス再結合触媒添加剤研究
4.3.20.膜電極接合体（MEA）の概要 4.3.21.代表的な触媒コーティング膜（CCM）
4.3.22.MEAの今後の方向性H₂/O₂再結合層
4.3.23.安全性に影響を与えずにPEMEL膜の厚さを減らす（1/2）
4.3.24.安全性に影響を与えずにPEMEL膜厚を薄くする(2/2)
4.3.25.プロトン交換膜（PEM）によるLCOHの最小化
4.3.26.PEMEL膜サプライヤー
4.3.27.PEMELスタック・サプライヤー
4.3.28.PEM燃料電池とは？
4.3.29.燃料電池の用途と主要プレーヤー
4.3.30.PEM燃料電池の主要部品
4.3.31.PEMFCにおけるイオン交換膜の目的
4.3.32.PEMFCにおけるイオン交換膜のフォームファクターとその他の主要特性
4.3.33.膜の特性ベンチマーク
4.3.34.プロトン交換膜のサプライチェーン例 - ゴア
4.3.35.PEMFC膜の革新はPEMELに影響を与えるかもしれない (1/2)
4.3.36.高温PEMFC（HT-PEMFC）
4.3.37.PEMFC膜の革新がPEMELに影響を与える可能性（2/2）
4.3.38.リン酸を用いた代替FC開発-HT-PEMFC
4.3.39.PFASに関する継続的な懸念
4.3.40.PEM燃料電池膜としての炭化水素
4.3.41.代替PEM材料：炭化水素IEM
4.3.42.炭化水素膜の評価
4.3.43.既存のPFAS膜に対するIonomr膜のベンチマーク
4.3.44.代替PEM材料：グラフェン複合材料
4.3.45.プロトン交換膜の展望
5.エネルギー貯蔵と ccus における iems
5.1.レドックスフロー電池（RFB）
5.1.1.レドックスフロー電池（RFB）におけるイオン交換膜：要約と要点
5.1.2.レドックスフロー電池におけるイオン交換膜：はじめに
5.1.3.RFBセルスタック材料マップ
5.1.4.レドックスフロー電池におけるイオン交換膜：概要
5.1.5.RFBにおけるイオン交換膜：膜メーカー(1)
5.1.6.レドックスフロー電池のイオン交換膜：概要膜メーカー(2)
5.1.7.RFBにおけるイオン交換膜：膜メーカー（3）
5.1.8.IEM材料はRFBスタック全体のコストに大きく寄与する
5.1.9.レドックスフロー電池の化学物質とIEM要件の概要
5.1.10.レドックスフロー電池技術の評価と商業的成熟度
5.1.11.RFB の用途と収益の概要
5.1.12.RFB技術インテグレーターのプレーヤーマップ（RFB化学別）
5.1.13.RFBにおけるIEM材料の革新分野（I）
5.1.14.RFBにおけるIEM材料の革新領域（Ⅱ）
5.1.15.RFBにおけるIEM材料の革新分野（III）
5.1.16.PFSA材料禁止の可能性がRFB市場に及ぼす影響
5.2.CCUS：電気化学的直接回収と電気化学的電子燃料合成
5.2.1.炭素回収・利用・貯蔵（CCUS）におけるIEM：概要と要点
5.2.2.直接空気回収（DAC）とは何か
5.2.3.固体吸着剤はDACCSの主要技術である
5.2.4.直接空気捕捉技術の展望
5.2.5.電気スイング／電気化学的DAC
5.2.6.電気化学的直接空気捕集（DAC）の種類（1/2）
5.2.7.電気化学式DACの種類（2/2）
5.2.8.電気化学的直接空気捕捉技術におけるIEM (I)
5.2.9.電気化学的直接空気捕捉技術におけるIEM（II）
5.2.10.電気化学的DAC法のベンチマーク
5.2.11.電気化学的DACにおける技術的課題
5.2.12.電気化学的DACのコストは電力価格に強く依存する
5.2.13.直接空気回収：機会と障壁 5.2.14.電気化学的DAC企業の状況
5.2.15.海洋の直接回収 5.2.16.海洋直接捕獲DOCにおける電気透析の役割
5.2.17.将来の海洋直接捕獲技術
5.2.18.有望なCDR技術としての海洋直接捕獲の出現
5.2.19.海洋直接捕獲技術の現状
5.2.20.海洋直接回収に残る障壁
5.2.21.二酸化炭素の利用
5.2.22.利用するためのCO₂電解槽におけるIEM
5.2.23.CO₂からのギ酸製造
5.2.24.H₂O & CO₂からの直接メタノール合成
5.2.25. 統合炭素回収・利用システムで使用されるePTFE強化AEM
6.持続可能な金属のためのイオン交換材料
6.1.材料回収と抽出の概要 6.1.1.重要物質とは何か
6.1.2.クリティカルマテリアルの数は世界的に増加している
6.1.3.新たな重要素材回収市場と技術
6.2.リチウム直接抽出におけるイオン交換材料
6.2.1.直接リチウム抽出（DLE）の紹介
6.2.2.リチウム回収のためのイオン技術の概要
6.2.3.吸着剤材料
6.2.4.イオンふるいの調製とイオンシーブ効果
6.2.5.Al/Mn/Ti系吸着剤の比較(1)
6.2.6.Al/Mn/Ti系吸着剤の比較（2）
6.2.7.吸着剤複合材料
6.2.8.吸着剤ベースのプロセス設計
6.2.9.リチウム抽出のためのイオン交換プロセス
6.2.10.炭化水素イオン交換樹脂を用いたリチウム塩水の精製
6.2.11.イオン交換技術のSWOT分析
6.2.12.イオン交換DLE分野における技術開発者
6.2.13.電気駆動膜プロセス-電気透析（ED）
6.2.14.バイポーラ電気透析によるLiOH製造
6.2.15.オーストラリアにおけるリチウム抽出のための電気透析技術のスケールアップ
6.2.16.電気駆動膜プロセス-イオン液体膜電気透析（ED）
6.2.17.リチウム回収のための膜プロセス-例
6.2.18.膜材料
6.2.19.精製中のリチウムろ過用膜
6.2.20.膜技術分野における技術開発者
6.2.21.膜技術のSWOT分析
6.3.電池リサイクル
6.3.1.リチウムイオン電池の循環経済の概要
6.3.2.イオン交換樹脂はリチウムイオン電池材料のリサイクルに適応できる
6.3.3.電池金属回収のためのイオン交換樹脂化学物質
6.3.4.リチウム塩分解におけるイオン交換樹脂の新たな可能性
6.3.5.リチウムイオン電池リサイクルにおけるバイポーラ電気透析が直面する課題
6.4.希土類元素回収におけるイオン交換樹脂
6.4.1.重要な希土類元素（REE）：一次材料サプライチェーンの地理的集中
6.4.2.磁石用途に集中するレアアース元素需要
6.4.3.二次材料ソースにおけるレアアース元素含有量
6.4.4.イオン交換樹脂を使用した金属回収
6.4.5.イオン交換樹脂を使用した臨界金属抽出
6.4.6.イオン交換樹脂クロマトグラフィーを使用した商業的希土類元素回収
6.4.7.イオン交換樹脂を使用した希土類元素回収の新たなビジネスモデル
6.4.8.イオン交換樹脂回収技術のSWOT分析
6.4.9.レアアース回収技術の技術準備
6.4.10.レアアース磁石リサイクルのバリューチェーン
6.4.11.レアアース磁石リサイクルの革新領域
6.5.グリーン製鉄におけるイオン交換膜
6.5.1.製鉄からの排出
6.5.2.製鉄プロセスからのCO₂ 排出量の内訳
6.5.3.グリーン製鉄におけるIEM（I）
6.5.4.グリーン製鉄におけるIEM（II）
6.6.まとめ
6.6.1.主要な要点-持続可能な金属加工と回収
6.6.2.持続可能な金属加工と回収におけるイオン交換技術の技術準備レベル
6.6.3.持続可能な金属処理におけるイオン交換技術の主要企業
7.膜製造ランドスケープ
7.1.イオン交換膜製造風景の概要
7.1.1.PFAS膜の製造
7.1.2.ポリマーピラミッドにおけるフッ素樹脂
7.1.3.PFSAアイオノマーの設計
7.1.4.PFSA膜の押出キャスティングプロセス
7.1.5.PFSA膜溶液キャスティングプロセス
7.1.6.PFSA溶液キャストプロセス用特殊離型膜
7.1.7.PFSA膜分散キャスティングプロセス
7.1.8.メルトブローPEM製造プロセス - NRCカナダ
7.1.9.PFSA膜の改良
7.1.10.膜性能の最適化におけるトレードオフ
7.1.11.同時延伸による寸法および機械的安定性の改善
7.1.12.強化PFAS膜：多層膜と織膜の比較
7.1.13.ケムール社の強化ナフィオン膜
7.1.14.ゴア強化SELECT膜
7.1.15.多層共押出しによるイオン交換膜の補強
7.1.16.強化多層IEMの革新分野
7.1.17.PFSA複合材料
7.1.18.グラフェン複合材料
7.1.19.イオン交換膜におけるPFASの代替物質
7.1.20.PEM燃料電池および電解槽に影響するPFAS規制
7.1.21.ナフィオンの責任ある製造に注力するケムール社
7.1.22.PFAS膜の代替に必要な主要パラメータ
7.1.23.新たな代替膜
7.1.24.炭化水素膜はPFAS含有膜の主要な競争相手である
7.1.25.イオン交換膜の代替ポリマー材料
7.1.26.市販の炭化水素系AEM材料の例(I)
7.1.27.市販の炭化水素AEM材料の例(II)
7.1.28.ホウ素含有炭化水素膜
7.1.29.その他の非PBI含有イオン溶解膜
7.1.30.膜の剛性を向上させるためのガラス充填架橋PEEK
7.1.31.セルロースをベースとしたバイオベースのPFSA非含有膜
7.1.32.無機および無機-有機ハイブリッドイオン交換膜
7.1.33.無機膜：メンブリオン 7.1.34.有機金属骨格（MOF）-概要
7.1.35.イオン交換膜におけるMOFの応用
7.1.36.MOFベースのイオン交換膜は商業化の準備が整っていない
7.1.37.イオン交換膜におけるPFAS代替物質の商業的成熟度
7.1.38.その他のイオン交換材料のイノベーション
7.1.39.両性イオン交換膜（I）
7.1.40.両性イオン交換膜（II）
7.1.41.RFB用両性イオン交換膜の研究
7.2.イオン交換膜メーカーの概要と市場動向
7.2.1.イオン交換膜市場プレイヤーマップ
7.2.2.イオン交換膜のバリューチェーンと主要メーカー
7.2.3.主要膜メーカー（地域別）
7.2.4.主要膜メーカー・膜素材別
7.2.5.炭化水素膜の大量生産が実現するまでPFSA膜はコスト競争力を維持する
7.2.6.地域のIEM市場動向：アジア太平洋地域
7.2.7.地域別IEM市場動向：北米
7.2.8.地域別IEM市場動向：北米ヨーロッパ
7.2.9.初期段階の企業と提携する大手膜メーカー
7.2.10.大企業はIEM新興企業を支援し気候技術ファンドは川下の製品インテグレーターを支援する
7.2.11.新規参入企業がイオン交換膜市場への参入に苦戦する一方、新興企業は将来のイオン交換膜市場に注力
7.2.12.主要プレーヤーアジア太平洋地域
7.2.13.アジア太平洋地域旭化成（I）
7.2.14.アジア太平洋地域旭化成（II）
7.2.15.アジア・パシフィックAGC 7.2.16.アジア太平洋地域東岳集団
7.2.17.アジア太平洋地域：蘇州科潤新材料
7.2.18.アジア太平洋地域アストムコーポレーション／トクヤマ
7.2.19.アジア太平洋地域：ハイプルーフ・テクノロジーズ（I）
7.2.20.アジア太平洋地域：ハイプルーフ・テクノロジーズ（II）
7.2.21.アジア太平洋地域 - 富士フイルム（イオン交換膜の活動終了）
7.2.22.主要プレーヤー北米
7.2.23.北米ケムール（I）
7.2.24.北米ケムール（Ⅱ）
7.2.25.北米W.L.ゴア（I）
7.2.26.北米W.L.ゴア（Ⅱ）
7.2.27.プロトン交換膜のサプライチェーン例 - ゴア
7.2.28.北米メンブリオン
7.2.29.北米オリオンポリマー（I）
7.2.30.北米オリオンポリマー（Ⅱ）
7.2.31.北米：イオノマー・イノベーションズ（I）
7.2.32.北米：イオノマー・イノベーションズ（Ⅱ）
7.2.33.北米バーソゲン
7.2.34.北米ダイオキシド・マテリアルズ
7.2.35.北米：3M
7.2.36.北米アルファ・ケミストリー
7.2.37.主要プレーヤー欧州
7.2.38.欧州フマテック
7.2.39.欧州：BASF
7.2.40.欧州エボニック（I）
7.2.41.欧州エボニック（II）
7.2.42.欧州ヴェオリア
7.2.43.欧州Veolia (II)
7.2.44.欧州：Syensqo
8.市場予測
8.1.市場予測の概要
8.1.1.予測方法
8.1.2.予測の前提
8.1.3.10年間の世界のイオン交換膜の用途別面積需要予測(000's m2), 2025-2035
8.1.4.10年間の世界のイオン交換膜の用途別重量予測（トン/年）、2025年～2035年
8.1.5.10年間の世界のイオン交換膜の用途別年間売上高予測（百万米ドル）、2025年～2035年
8.1.6.10年間の世界のイオン交換膜面積需要予測（材料別）（万m2）、2025～2035年
8.1.7.イオン交換膜の10年世界材料別重量予測（トン/年）、2025-2035年
8.1.8.10年間の世界のイオン交換膜の材料別年間売上高予測（百万米ドル）、2025～2035年
8.1.9.PFSA膜の10年世界用途別面積予測（万m2）、2025～2035年
8.1.10.10年間のPFSA膜の世界用途別売上高予測（US$M）、2025-2035年
8.1.11.炭化水素膜の10年世界用途別売上高予測（万m2）、2025～2035年
8.1.12.10年間の炭化水素膜の世界用途別予測（百万米ドル）、2025-2035年
8.2.新興用途の市場予測
8.2.1.水素（燃料電池）-イオン交換膜の用途別年間収益予測（US$M）、2025～2035 年
8.2.2.水素（燃料電池）-イオン交換膜面積需要予測（用途別） (000's m2), 2025-2035
8.2.3.水素（電解槽）-イオン交換膜年間売上高予測（用途別）（百万米ドル）、2025年～2035年
8.2.4.水素（電解槽）-イオン交換膜面積需要予測（用途別） (000's m2), 2025-2035
8.2.5.水素（電解槽）-イオン交換膜面積需要予測：材料別（万m2）、2025～2035年
8.2.6.レドックスフロー電池(RFB)-イオン交換膜年間売上高予測(材料別)($M), 2025-2035
8.2.7.レドックスフロー電池（RFBs）-イオン交換膜面積需要予測（万m2）、2025～2035年
8.2.8.炭素回収・利用 - イオン交換膜の用途別年間売上高予測（百万ドル）、2025年～2035年
9.企業プロファイル
9.1.3M: アイオノマー材料
9.2.旭化成：アクアライザー（グリーン水素）
9.3.アストム
9.4.ブラインワークス
9.5.エレクトラ
9.6.エレクトラリス
9.7.エナジーエックス
9.8.エステック
9.9.エボニック
9.10.フマテック
9.11.ハイプルーフ・テック
9.12.イオノマー・イノベーションズ
9.13.ヤコビ・グループ
9.14.マルシャンテ
9.15.NALA メンブレン
9.16.オリオンポリマー
9.17.ピューロライトPFASの浄化
9.18.リエレメント・テクノロジーズ
9.19.セロキシウム
9.20.サミット・ナノテック
9.21.バーソゲン
Summary
Ion exchange membrane materials, including perfluorinated and hydrocarbon membranes for green hydrogen production, hydrogen fuel cells, redox flow batteries, carbon capture and utilization, sustainable metals, and market forecasts.
Ion exchange membrane market to exceed US$2.9B by 2035
IDTechEx forecasts that the ion exchange membrane market will exceed US$2.9B in revenue annually by 2035, driven by growth in decarbonized energy and transport applications. Water electrolyzers for green hydrogen production, hydrogen fuel cells, and redox flow batteries represent key ion exchange membrane growth markets. This IDTechEx report provides comprehensive analysis of current and emerging ion exchange membrane material markets, including chemical production and processing, water treatment, green hydrogen economy, redox flow batteries (RFBs), carbon capture and utilization, and sustainable metals processing. In addition, granular 10-year ion exchange membrane market forecasts, including demand in area (m2), weight (tonnes), and annual revenue forecasts (US$M), are presented for perfluorinated and hydrocarbon ion exchange membrane materials.
Perfluoroalkyl sulfonate (PFSA) cation exchange membranes (CEMs) continue to dominate the market, whose chemical and mechanical stability ensure performance in high temperature and corrosive applications. Market leading material suppliers, including Chemours, W.L. Gore, and AGC, are developing reinforced membranes using multilayer structures (e.g., with PTFE) or composite materials (woven supports). Membrane reinforcement enables sheet thicknesses to be reduced to as low as 5-10 um, which is highly desirable for improving power density in fuel cell applications.
The increasing threat of restrictions on PFAS-based membranes (per- and poly-fluoroalkyl substances) is driving a rise in alternative hydrocarbon ion exchange membranes. Start-ups are leading this charge, developing novel polybenzimidazole (PBI), polyether ether ketone (PEEK) and other polycyclic membrane materials for hydrogen fuel cell, water electrolysis, and redox flow battery applications. However, with smaller players focussed on emerging markets, lean business models are required until high volume membrane demand is realized. This report evaluates emerging ion exchange membrane materials, including innovations in composition, composite design, manufacturing, and key target markets.
Sustainability megatrends renew growth in established ion exchange membrane markets
Sustainability megatrends are driving growth in high volume chemicals and water treatment markets, where ion exchange membranes are routinely applied in electrodialysis, electrolysis, and deionization. Reducing ion exchange membrane thickness will be key to improving the energy efficiency of electrolyzer stacks widely used in chloralkali production (NaOH/Cl2) and other acid/base recovery circuits. Looking towards the future, the production of battery grade lithium hydroxide by salt splitting will be an emerging application for ion exchange membrane materials with high pH stability. Within water treatment, IDTechEx predicts that demand for membranes used in electro-deionization and electro-desalination technologies will steadily increase, as water consumption in semiconductor manufacturing is expected to double by 2035.
Transport drives growth for proton exchange membrane fuel cells (PEMFCs)
Proton exchange membranes (PEMs) are critical components in PEMFCs used in transportation and stationary energy applications. PFSA PEMs are overwhelmingly employed due to their high chemical stability, mechanical strength, and ionic conductivity. Reducing PEM thickness towards 10 um and below is an active development area and will be key to unlocking greater power density in PEMFCs necessary for transportation applications.
While fuel cell electric vehicle adoption is limited in 2025, IDTechEx predicts that transport applications will be a key growth market for proton exchange membranes (PEMs), poised to take-off in the 2030s. This report reviews technology trends in proton exchange membrane materials and provides an overview of emerging fuel cell stack supply chains.
Water electrolyzers for green hydrogen production
Water electrolyzers rely on anion exchange membranes (AEMs) and proton exchange membranes (PEMs) to produce green hydrogen. PEM electrolyzer (PEMEL) systems are the most established water electrolysis systems using ion exchange membranes. PFSA-based PEMs continue to dominate the market due to the relatively low commercial readiness of hydrocarbon-based PEMs as well as the harsh conditions seen in the PEMEL.
Nevertheless, AEM electrolyzer (AEMEL) systems hold significant promise for hydrocarbon membranes. Emerging membrane suppliers (e.g., Ionomr Innovations, Dioxide Materials, and Orion Polymers) look to capitalize on AEMEL system developer interest, who generally prefer to avoid PFSA membranes in the face of potential PFAS bans. In this report, IDTechEx provides extensive analysis of membrane requirements, innovation areas, and design trends in water electrolyzer systems.
Redox flow batteries, carbon capture and utilization: Membranes for decarbonization
Beyond green hydrogen, decarbonization is driving demand for ion exchange materials in redox flow batteries and carbon capture and utilization technologies.
Redox flow batteries (RFBs) are rechargeable devices that provide stationary energy storage solutions for remote, off-grid and, microgrid applications. PFSA cation exchange membranes are commercially deployed in vanadium redox flow batteries (VRFBs) to separate electrolyte solutions. This report explores the role of ion exchange membranes in RFBs and strategies for reducing their high contribution to overall cell stack cost, which can comprise 30-50% across different chemistries.
Membrane technologies are also being adapted for carbon capture and utilization; however, this market remains in a nascent stage. Electrolysis is increasingly being used for direct air capture, while (bipolar) electrodialysis is gaining traction for direct ocean capture. But carbon capture is only the beginning. PFSA and hydrocarbon membranes are also applied in prototype electrolyzers for carbon utilization, primarily for production of C1 feedstocks such as methanol and formic acid.
Key aspects of this report
This report provides the following information:
Table of Contents
1. EXECUTIVE SUMMARY
1.1. What are ion exchange membranes
1.2. Ion exchange membranes and ion exchange resins
1.3. Perfluorinated and hydrocarbon ion exchange membranes
1.4. Innovations in ion exchange membrane composition and manufacturing enable improved performance and service lifetime of integrated products
1.5. Global meta-trends impacting ion exchange membranes application markets
1.6. Overview of established and emerging applications of ion exchange membranes
1.7. Overview of growth opportunities for ion exchange materials in established markets
1.8. Ion exchange membrane applications in hydrogen fuel cells & electrolyzers
1.9. Key trends for ion exchange membranes in fuel cells & electrolyzers
1.10. Ion exchange membranes in redox flow batteries (RFBs): Summary and key takeaways
1.11. Ion exchange membranes in carbon capture, utilization, and storage (CCUS): Overview and key takeaways
1.12. Ion exchange materials in sustainable metal processing and recovery: Key takeaways
1.13. Implications of potential PFAS bans
1.14. Key membrane, resin, and ionomer players
1.15. Ion exchange membrane value chain and key manufacturers
1.16. Ion exchange membrane market player map
1.17. Regional market trends in ion exchange membranes
1.18. New entrants struggle to penetrate IEM market while emerging players focus on future opportunities
1.19. Leading membrane manufacturers partnering with early-stage companies
1.20. Large corporations back IEM start-ups while climate tech funds support downstream product integrators
1.21. 10-year global ion exchange membrane annual revenue forecast by application (US$M), 2025-2035
1.22. Ion exchange membrane annual revenue forecast market share by application, 2025-2035
1.23. 10-year global ion exchange membrane area demand forecast by application (000's m2), 2025-2035
1.24. 10-year global ion exchange membrane area demand forecast by material (000's m2), 2025-2035
2. INTRODUCTION
2.1. What are ion exchange membranes
2.2. Ion exchange membranes and ion exchange resins
2.3. Perfluorinated and hydrocarbon ion exchange membranes
2.4. Key ion exchange membranes technical development areas
2.5. Global meta-trends impacting ion exchange membranes application markets
2.6. Overview of established and emerging applications of ion exchange membranes
2.7. The role of ion exchange membranes in green hydrogen production and utilization
2.8. Ion exchange membranes in redox flow batteries
2.9. Ion exchange membranes in carbon capture, utilization, and storage (CCUS)
2.10. Emerging critical material recovery markets and technologies
2.11. Implications of potential PFAS bans
3. ESTABLISHED ION EXCHANGE MATERIAL INDUSTRIES
3.1. Overview of Established Ion Exchange Material Industries
3.1.1. Chapter overview and key takeaways
3.1.2. Ion exchange membranes and ion exchange resins
3.1.3. Types of ion exchange materials and their applications
3.1.4. Ion exchange material technology overview
3.1.5. Established ion exchange markets and applications
3.1.6. Drivers for ion exchange materials adoption in established markets
3.1.7. Role of ion exchange materials in established markets
3.1.8. Key attributes of IEMs in established markets
3.1.9. Chemical stability of IEMs and application requirements
3.1.10. Membrane homogeneity: homogeneous vs heterogeneous
3.1.11. Key attributes of IERs in established markets
3.2. Chloralkali, Acid, and Alkali Recovery
3.2.1. Ion exchange membranes in acid and alkali recovery
3.2.2. Ion exchange materials in the chloralkali process
3.2.3. Chloralkali process flow and role of ion exchange materials
3.2.4. IEM innovation areas in the chloralkali process - throughput and energy consumption
3.2.5. IEM innovation areas in the chloralkali process - zero-gap cell designs
3.2.6. IEM innovation areas in the chloralkali process - brine pre-treatment
3.2.7. IEMs in salt splitting
3.2.8. Emerging opportunities for IEMs in salt splitting
3.3. Water Treatment and PFAS Removal
3.3.1. Ion exchange materials in water production and treatment
3.3.2. Ion exchange resins and membranes in water treatment
3.3.3. Filtration in water treatment and the role of ion exchange materials
3.3.4. IEMs in electrodialysis (ED) for water deionization
3.3.5. Ultra pure water production
3.3.6. Catalyst exchange resins for ultra pure water for semiconductors
3.3.7. Key attributes required for ion exchange materials in UPW production
3.3.8. UPW technology advancements (I)
3.3.9. UPW technology advancements (II)
3.3.10. Technology readiness level of water treatment solutions in semiconductor industry
3.3.11. PFAS removal from drinking water using ion exchange resins (IER)
3.3.12. Benchmarking of IER with GAC, RO technologies for PFAS removal
3.3.13. Anionic ion exchange resins: gel vs macroporous
3.3.14. Use of regenerable ion exchange resins for PFAS removal applications
3.3.15. Regenerable vs single-use ion exchange resins
3.3.16. Use of regenerable ion exchange resins for short-chain PFAS removal
3.3.17. Solvent-based regeneration of spent ion exchange resin: ECT2
3.3.18. Commercially available PFAS-selective resins
3.3.19. Chemistry of commercially available PFAS-selective resins
3.3.20. Particle size distribution of commercially available PFAS-selective resins
3.3.21. Uniformity of commercially available PFAS-selective resins
3.3.22. Capacity of commercially available PFAS-selective resins
3.3.23. Moisture retention of commercially available PFAS-selective resins
3.3.24. Technology readiness level (TRL) for PFAS removal technologies
3.4. Other Established Markets
3.4.1. Mining and battery metal recovery
3.4.2. Battery material recovery and purification using IERs
3.4.3. IER materials for metal recovery
3.4.4. Ion exchange materials in chemical production
3.4.5. Ion exchange materials in food and pharmaceuticals
3.4.6. Ion exchange resins in pharmaceuticals
3.5. Summary
3.5.1. Summary and key conclusions
3.5.2. Technology readiness level of emerging ion exchange applications in established markets
3.5.3. Overview of growth opportunities for ion exchange materials in established markets
4. IEMS IN GREEN HYDROGEN
4.1. Overview of IEMs in the Green Hydrogen Economy
4.1.1. The colors of hydrogen
4.1.2. State of the hydrogen market today
4.1.3. Why is green hydrogen needed?
4.1.4. The role of ion exchange membranes in green hydrogen production and utilization
4.1.5. Typical green hydrogen plant layout
4.1.6. Typical green hydrogen plant layout
4.1.7. Electrolyzer cells, stacks and balance of plant (BOP)
4.1.8. Green hydrogen: main electrolyzer technologies
4.1.9. Commercial progress of green hydrogen
4.1.10. Hydrogen Value Chain Overview
4.1.11. Overview of Hydrogen Applications
4.1.12. What are fuel cells?
4.1.13. Overview of the types of fuel cell technologies
4.1.14. PEM electrolyzer vs PEM fuel cell
4.1.15. Fuel Cells Used in Different Applications
4.1.16. Overview of the application areas for stationary fuel cells
4.1.17. Automotive PEMFC demand far exceeds that of stationary applications
4.1.18. Stationary fuel cell demand will vary by application
4.1.19. IDTechEx Outlook on Fuel Cell Electric Vehicles (FCEVs)
4.2. Anion Exchange Membrane Electrolyzers (AEMELs)
4.2.1. Anion exchange membrane electrolyzer (AEMEL) plant - operating principles
4.2.2. The case for AEMEL development
4.2.3. AEMEL materials & components summary
4.2.4. Innovation priorities for AEMEL materials & components
4.2.5. Anion exchange membranes (AEMs) in AEMELs
4.2.6. Anion exchange membrane (AEM) materials
4.2.7. AEM material challenges & prospects
4.2.8. Comparison of commercial AEM materials
4.2.9. Commercial AEM material examples
4.2.10. AEMEL membrane electrode assembly (MEA)
4.2.11. Commercial AEMEL MEA design
4.2.12. AEMEL catalysts summary
4.2.13. Enapter - the leading AEMEL company
4.2.14. AEMEL stack & anion exchange membrane suppliers
4.3. Proton Exchange Membrane Electrolyzers (PEMELS) and Fuel Cells (PEMFCS)
4.3.1. Proton exchange membrane electrolyzer (PEMEL)
4.3.2. US DOE technical targets for PEMEL
4.3.3. PEMEL materials & components summary
4.3.4. PEMEL cell design example - Siemens Energy
4.3.5. PEMEL & PEMFC component overlap
4.3.6. PEMEL materials & components summary
4.3.7. Innovation priorities for PEMEL materials & components
4.3.8. Proton exchange membrane overview
4.3.9. Overview of PFSA membranes
4.3.10. Overview of PFSA membranes
4.3.11. Nafion - the market leading membrane
4.3.12. Nafion properties & grades
4.3.13. PFSA membrane property comparison
4.3.14. Property benchmarking of alternative membranes
4.3.15. Membrane degradation processes overview
4.3.16. Membrane degradation processes
4.3.17. Membrane degradation processes
4.3.18. Pros & cons of Nafion & PFSA membranes
4.3.19. Chemours gas recombination catalyst additive research
4.3.20. Membrane electrode assembly (MEA) overview
4.3.21. Typical catalyst coated membrane (CCM)
4.3.22. Future directions for MEAs: H₂/O₂ recombination layer
4.3.23. Reducing PEMEL membrane thickness without impacting safety (1/2)
4.3.24. Reducing PEMEL membrane thickness without impacting safety (2/2)
4.3.25. Minimizing LCOH with proton exchange membranes (PEM)
4.3.26. PEMEL membrane suppliers
4.3.27. PEMEL stack suppliers
4.3.28. What is a PEM fuel cell?
4.3.29. Applications for fuel cells and major players
4.3.30. Major components for PEM fuel cells
4.3.31. Purpose of the ion exchange membrane in PEMFCs
4.3.32. Form factor and other key properties of IEMs in PEMFCs
4.3.33. Property benchmarking of membranes
4.3.34. Example supply chain for proton exchange membranes - Gore
4.3.35. Innovations in PEMFC membranes may influence PEMEL (1/2)
4.3.36. High temperature PEMFCs (HT-PEMFCs)
4.3.37. Innovations in PEMFC membranes may influence PEMEL (2/2)
4.3.38. Alternative FC developments using phosphoric acid - HT-PEMFCs
4.3.39. Ongoing Concerns with PFAS
4.3.40. Hydrocarbons as PEM fuel cell membranes
4.3.41. Alternative PEM materials: Hydrocarbon IEMs
4.3.42. Assessment of hydrocarbon membranes
4.3.43. Benchmarking of Ionomr membrane against incumbent PFAS membrane
4.3.44. Alternative PEM materials: Graphene composites
4.3.45. Outlook for Proton Exchange Membranes
5. IEMS IN ENERGY STORAGE AND CCUS
5.1. Redox Flow Batteries (RFBs)
5.1.1. Ion exchange membranes in redox flow batteries (RFBs): Summary and key takeaways
5.1.2. Ion exchange membranes in redox flow batteries: Introduction
5.1.3. RFB cell stack materials map
5.1.4. Ion exchange membranes in redox flow batteries: Overview
5.1.5. Ion exchange membranes in RFBs: Membrane manufacturers (1)
5.1.6. Ion exchange membranes in RFBs: Membrane manufacturers (2)
5.1.7. Ion exchange membranes in RFBs: Membrane manufacturers (3)
5.1.8. IEM materials contribute significantly to overall RFB stack cost
5.1.9. Overview of redox flow battery chemistries and IEM requirements
5.1.10. Evaluation of redox flow battery technologies and commercial maturity
5.1.11. RFB applications and revenues overview
5.1.12. RFB technology integrator player map, by RFB chemistry
5.1.13. IEM material innovation areas in RFBs (I)
5.1.14. IEM material innovation areas in RFBs (II)
5.1.15. IEM material innovation areas in RFBs (III)
5.1.16. Impact of potential ban on PFSA materials on RFB market
5.2. CCUS: Electrochemical Direct Capture and Electrochemical E-fuel Synthesis
5.2.1. IEMs in carbon capture, utilization, and storage (CCUS): Overview and key takeaways
5.2.2. What is direct air capture (DAC)?
5.2.3. Solid sorbents are the leading DACCS technology
5.2.4. Direct Air Capture Technology Landscape
5.2.5. Electroswing/electrochemical DAC
5.2.6. Types of electrochemical direct air capture (DAC) (1/2)
5.2.7. Types of electrochemical DAC (2/2)
5.2.8. IEMs in electrochemical direct air capture technologies (I)
5.2.9. IEMs in electrochemical direct air capture technologies (II)
5.2.10. Benchmarking electrochemical DAC methods
5.2.11. Technical challenges in electrochemical DAC
5.2.12. Electrochemical DAC costs depend strongly on electricity prices
5.2.13. Direct air capture: Opportunities and Barriers
5.2.14. Electrochemical DAC company landscape
5.2.15. Direct ocean capture
5.2.16. Roles of electrodialysis in direct ocean capture DOC
5.2.17. Future direct ocean capture technologies
5.2.18. Emergence of direct ocean capture as a promising CDR technology
5.2.19. State of technology in direct ocean capture
5.2.20. Barriers remain for direct ocean capture
5.2.21. Carbon dioxide utilization
5.2.22. IEMs in CO₂ electrolyzers for utilization
5.2.23. Formic acid production from CO₂
5.2.24. Direct methanol synthesis from H₂O & CO₂
5.2.25. ePTFE reinforced AEMs used in integrated carbon capture and utilization system
6. ION EXCHANGE MATERIALS FOR SUSTAINABLE METALS
6.1. Overview of material recovery & extraction
6.1.1. What are critical materials
6.1.2. The number of critical materials is increasing globally
6.1.3. Emerging critical material recovery markets and technologies
6.2. Ion exchange materials in direct lithium extraction
6.2.1. Introduction to direct lithium extraction (DLE)
6.2.2. Overview of ion technologies for lithium recovery
6.2.3. Sorbent materials
6.2.4. Preparation of ion sieves and ion-sieve effect
6.2.5. Comparing Al/Mn/Ti-based sorbents (1)
6.2.6. Comparing Al/Mn/Ti-based sorbents (2)
6.2.7. Sorbent composites
6.2.8. Sorbent-based process designs
6.2.9. Ion exchange processes for lithium extraction
6.2.10. Purification of lithium brines using hydrocarbon ion exchange resins
6.2.11. SWOT analysis of ion exchange technologies
6.2.12. Technology developers in the space of ion exchange DLE
6.2.13. Electrically-driven membrane processes - electrodialysis (ED)
6.2.14. LiOH production using bipolar electrodialysis
6.2.15. Electrodialysis technology scaling in Australia for lithium extraction
6.2.16. Electrically-driven membrane processes - ionic liquid membrane electrodialysis (ED)
6.2.17. Membrane processes for lithium recovery - examples
6.2.18. Membrane materials
6.2.19. Membranes for lithium filtration during refining
6.2.20. Technology developers in the space of membrane technologies
6.2.21. SWOT analysis of membrane technologies
6.3. Battery Recycling
6.3.1. Overview of the Li-ion battery circular economy
6.3.2. Ion exchange resins can be adapted to recycling of Li-ion battery materials
6.3.3. Ion exchange resin chemistries for battery metal recovery
6.3.4. Emerging opportunities for IEMs in lithium salt splitting
6.3.5. Challenges facing bipolar electrodialysis in Li-ion battery recycling
6.4. Ion exchange resins in rare-earth element recovery
6.4.1. Critical rare-earth elements (REEs): Geographic concentration of primary material supply chain
6.4.2. Rare-earth element demand concentrating in magnet applications
6.4.3. Rare-earth element content in secondary material sources
6.4.4. Metal recovery using ion exchange resins
6.4.5. Critical metal extraction using ion exchange resins
6.4.6. Commercial rare-earth element recovery using ion exchange resin chromatography
6.4.7. Emerging business model for REE recovery using IERs
6.4.8. SWOT analysis of ion exchange resin recovery technology
6.4.9. Technology readiness of REE recovery technologies
6.4.10. Rare-earth magnet recycling value chain
6.4.11. Innovation areas for rare-earth magnet recycling
6.5. Ion exchange membranes in green ironmaking
6.5.1. Emissions from steelmaking
6.5.2. Breakdown of CO₂ emissions from the iron & steelmaking process
6.5.3. IEMs in green ironmaking (I)
6.5.4. IEMs in green ironmaking (II)
6.6. Summary
6.6.1. Key takeaways - Sustainable metals processing and recovery
6.6.2. Technology readiness level of ion exchange technologies in sustainable metals processing and recovery
6.6.3. Key players in ion exchange technology for sustainable metals processing
7. MEMBRANE MANUFACTURING LANDSCAPE
7.1. Overview of ion exchange membrane manufacturing landscape
7.1.1. Production of PFAS membranes
7.1.2. Fluoropolymers in the polymer pyramid
7.1.3. PFSA ionomer design
7.1.4. PFSA membrane extrusion casting process
7.1.5. PFSA membrane solution casting process
7.1.6. Special release membrane for PFSA solution casting process
7.1.7. PFSA membrane dispersion casting process
7.1.8. Melt-blowing PEM manufacturing process - NRC Canada
7.1.9. Improvements to PFSA membranes
7.1.10. Trade-offs in optimizing membrane performance
7.1.11. Improving dimensional and mechanical stability using simultaneous stretching
7.1.12. Reinforced PFAS membranes: Multilayer vs woven membranes
7.1.13. Chemours reinforced Nafion membranes
7.1.14. Gore reinforced SELECT membranes
7.1.15. Reinforcing ion exchange membranes using multilayer co-extrusion
7.1.16. Innovation areas for reinforced multilayer IEMs
7.1.17. PFSA composite materials
7.1.18. Graphene composites
7.1.19. Alternatives to PFAS in ion exchange membranes
7.1.20. PFAS Regulations Affecting PEM Fuel Cells & Electrolysers
7.1.21. Chemours' focus on responsible manufacturing of Nafion
7.1.22. Key Parameters Required to Replace PFAS Membranes
7.1.23. Emerging Alternative Membranes
7.1.24. Hydrocarbon membranes are leading competitors to PFAS-containing membranes
7.1.25. Alternative polymer materials for ion exchange membranes
7.1.26. Commercial hydrocarbon AEM material examples (I)
7.1.27. Commercial hydrocarbon AEM material examples (II)
7.1.28. Boron-containing hydrocarbon membranes
7.1.29. Other non-PBI containing ion solvating membranes
7.1.30. Glass-filled cross-linked PEEK for improved membrane stiffness
7.1.31. Bio-based PFSA-free membranes based on cellulose
7.1.32. Inorganic and inorganic-organic hybrid ion exchange membranes
7.1.33. Inorganic membranes: Membrion
7.1.34. Metal-organic frameworks (MOFs) - overview
7.1.35. MOF applications in ion exchange membranes
7.1.36. MOF-based ion exchange membranes are not ready for commercialization
7.1.37. Commercial maturity of PFAS alternatives in ion exchange membranes
7.1.38. Other ion exchange material innovations
7.1.39. Amphoteric ion exchange membranes (I)
7.1.40. Amphoteric ion exchange membranes (II)
7.1.41. Research in amphoteric IEMs for RFBs
7.2. Ion exchange membrane manufacturer overview and market trends
7.2.1. Ion exchange membrane market player map
7.2.2. Ion exchange membrane value chain and key manufacturers
7.2.3. Key membrane manufacturers, by region
7.2.4. Key membrane manufacturers, by membrane material
7.2.5. PFSA membranes will remain cost competitive until hydrocarbon membrane high volume applications are realized
7.2.6. Regional IEM market trends: Asia-Pacific
7.2.7. Regional IEM market trends: North America
7.2.8. Regional IEM market trends: Europe
7.2.9. Leading membrane manufacturers partnering with early-stage companies
7.2.10. Large corporations back IEM start-ups while climate tech funds support downstream product integrators
7.2.11. New entries struggle to penetrate ion exchange membrane market while emerging player focus on future ion exchange membrane markets
7.2.12. Key players: Asia-Pacific
7.2.13. Asia-Pacific: Asahi Kasei (I)
7.2.14. Asia-Pacific: Asahi Kasei (II)
7.2.15. Asia-Pacific: AGC
7.2.16. Asia-Pacific: Dongyue Group
7.2.17. Asia-Pacific: Suzhou Kerun New Materials
7.2.18. Asia-Pacific: ASTOM Corporation / Tokuyama
7.2.19. Asia-Pacific: Hyproof Technologies (I)
7.2.20. Asia-Pacific: Hyproof Technologies (II)
7.2.21. Asia-Pacific - Fujifilm (ion exchange membrane activities terminated)
7.2.22. Key players: North America
7.2.23. North America: Chemours (I)
7.2.24. North America: Chemours (II)
7.2.25. North America: W.L. Gore (I)
7.2.26. North America: W.L. Gore (II)
7.2.27. Example supply chain for proton exchange membranes - Gore
7.2.28. North America: Membrion
7.2.29. North America: Orion polymer (I)
7.2.30. North America: Orion polymer (II)
7.2.31. North America: Ionomr Innovations (I)
7.2.32. North America: Ionomr Innovations (II)
7.2.33. North America: Versogen
7.2.34. North America: Dioxide Materials
7.2.35. North America: 3M
7.2.36. North America: Alfa Chemistry
7.2.37. Key players: Europe
7.2.38. Europe: Fumatech
7.2.39. Europe: BASF
7.2.40. Europe: Evonik (I)
7.2.41. Europe: Evonik (II)
7.2.42. Europe: Veolia
7.2.43. Europe: Veolia (II)
7.2.44. Europe: Syensqo
8. MARKET FORECASTS
8.1. Market forecast overview
8.1.1. Forecasting methodology
8.1.2. Forecasting assumptions
8.1.3. 10-year global ion exchange membrane area demand forecast by application (000's m2), 2025-2035
8.1.4. 10-year global ion exchange membrane weight forecast by application (tonnes per annum), 2025-2035
8.1.5. 10-year global ion exchange membrane annual revenue forecast by application (US$M), 2025-2035
8.1.6. 10-year global ion exchange membrane area demand forecast by material (000's m2), 2025-2035
8.1.7. 10-year global ion exchange membrane weight forecast by material (tonnes per annum), 2025-2035
8.1.8. 10-year global ion exchange membrane annual revenue forecast by material (US$M), 2025-2035
8.1.9. 10-year global PFSA membrane area forecast by application (000's m2), 2025-2035
8.1.10. 10-year global PFSA membrane revenue forecast by application (US$M), 2025-2035
8.1.11. 10-year global hydrocarbon membrane forecast by application (000's m2), 2025-2035
8.1.12. 10-year global hydrocarbon membrane forecast by application (US$M), 2025-2035
8.2. Market Forecasts for Emerging Applications
8.2.1. Hydrogen (Fuel Cells) - Ion exchange membrane annual revenue forecast, by application (US$M), 2025-2035
8.2.2. Hydrogen (Fuel Cells) - Ion exchange membrane area demand forecast, by application (000's m2), 2025-2035
8.2.3. Hydrogen (Electrolyzers) - Ion exchange membrane annual revenue forecast, by application (US$M), 2025-2035
8.2.4. Hydrogen (Electrolyzers) - Ion exchange membrane area demand forecast, by application (000's m2), 2025-2035
8.2.5. Hydrogen (Electrolyzers) - Ion exchange membrane area demand forecast, by material (000's m2), 2025-2035
8.2.6. Redox flow batteries (RFBs) - Ion exchange membrane annual revenue, by material ($M), 2025-2035
8.2.7. Redox flow batteries (RFBs) - Ion exchange membrane area demand forecast (000's m2), 2025-2035
8.2.8. Carbon capture and utilization - Ion exchange membrane annual revenue forecast, by application ($M), 2025-2035
9. COMPANY PROFILES
9.1. 3M: Ionomer Materials
9.2. Asahi Kasei: Aqualyzer (Green Hydrogen)
9.3. ASTOM
9.4. Brineworks
9.5. Electra
9.6. ElectraLith
9.7. EnergyX
9.8. ESTECH
9.9. Evonik
9.10. Fumatech
9.11. Hyproof Tech.
9.12. Ionomr Innovations
9.13. Jacobi Group
9.14. Marchante
9.15. NALA Membranes
9.16. Orion Polymer
9.17. Purolite: PFAS Remediation
9.18. ReElement Technologies
9.19. Seloxium
9.20. Summit Nanotech
9.21. thyssenkrupp nucera
9.22. Versogen
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