中國(guó)膜行業(yè)發(fā)展分析

中國(guó)膜行業(yè)發(fā)展分析

在國(guó)家出臺(tái)的一系列政策的推動(dòng)下,膜行業(yè)迎來(lái)了新的發(fā)展機(jī)遇,與此同時(shí),市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)日漸加劇,競(jìng)爭(zhēng)格局已在發(fā)生變化.據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),中國(guó)的膜生產(chǎn)商、膜工程公司以及相關(guān)企業(yè)已超過(guò)2000家,在行業(yè)內(nèi)具有一定知名度的企業(yè)逾百家.這些企業(yè)主要分布在北京、江蘇、上海、浙江、山東和廣東六大區(qū)域.近年來(lái),中國(guó)膜企業(yè)開(kāi)始走出國(guó)門(mén),在開(kāi)拓國(guó)際市場(chǎng)方面取得重要進(jìn)展,膜產(chǎn)品與工程業(yè)績(jī)已在全球市場(chǎng)嶄露頭角.

近年來(lái),中國(guó)膜產(chǎn)業(yè)已經(jīng)進(jìn)入一個(gè)快速成長(zhǎng)期,反滲透、超濾、微濾等膜技術(shù)在能源電力、有色冶金、海水淡化、給水處理、污水回用及醫(yī)藥食品等領(lǐng)域的工程應(yīng)用規(guī)模迅速擴(kuò)大,多個(gè)具有標(biāo)志性意義的大型膜法給水工程、污水回用工程及海水淡化工程相繼建成.

目前,中國(guó)膜產(chǎn)業(yè)已取得較快發(fā)展.2009年中國(guó)膜產(chǎn)業(yè)總產(chǎn)值僅僅達(dá)227億元,2013年中國(guó)膜產(chǎn)業(yè)總產(chǎn)值達(dá)到633億元,之后呈現(xiàn)飛速增長(zhǎng)態(tài)勢(shì),2014年中國(guó)膜產(chǎn)業(yè)總產(chǎn)值首次突破千億元.截止至2017年中國(guó)膜產(chǎn)業(yè)總產(chǎn)值增長(zhǎng)至1800億元左右.預(yù)測(cè)2019年中國(guó)膜產(chǎn)業(yè)總產(chǎn)值將達(dá)到2200億元.2009-2019年中國(guó)膜產(chǎn)業(yè)總產(chǎn)值情況

以反滲透膜為例,反滲透膜是實(shí)現(xiàn)反滲透的核心元件,是一種模擬生物半透膜制成的具有一定特性的人工半透膜,主要用于脫鹽和脫除水中有機(jī)物雜質(zhì).在中國(guó),反滲透膜在中國(guó)整個(gè)膜市場(chǎng)中所占份額最大,占膜行業(yè)市場(chǎng)份額的50%左右.中國(guó)膜產(chǎn)品市場(chǎng)結(jié)構(gòu)占比統(tǒng)計(jì)情況

中國(guó)反滲透膜的研制始于1965年,20世紀(jì)70年代進(jìn)行醋酸纖維素(CA)中空纖維和卷式反滲透膜組器的研究,20世紀(jì)80年代中期實(shí)現(xiàn)工業(yè)化,其工藝技術(shù)接近國(guó)外同類(lèi)產(chǎn)品先進(jìn)水平.進(jìn)入20世紀(jì)90年代,國(guó)外新一代性能優(yōu)異的反滲透復(fù)合膜已工業(yè)化并銷(xiāo)入中國(guó),國(guó)產(chǎn)反滲透復(fù)合膜雖經(jīng)“九五”科技攻關(guān)后,已具備產(chǎn)業(yè)化條件,但性能仍比國(guó)外低.

21世紀(jì)初開(kāi)始,中國(guó)掌握了自主反滲透膜生產(chǎn)技術(shù),反滲透膜應(yīng)用技術(shù)更是接近國(guó)際先進(jìn)水平.譬如,在海水苦咸水淡化方面,中國(guó)已成功建成了日產(chǎn)千噸級(jí)反滲透海水淡化工程和日產(chǎn)118萬(wàn)噸級(jí)反滲透高鹽度苦咸水淡化工程,在國(guó)家計(jì)委支持下,萬(wàn)噸級(jí)反滲透海水淡化項(xiàng)目和萬(wàn)噸級(jí)高硬度苦咸水淡化項(xiàng)目也已啟動(dòng).

目前,中國(guó)已成為全球反滲透膜最重要的生產(chǎn)國(guó)家之一,產(chǎn)量占比約為18.98%,僅次于美國(guó).中國(guó)也是最大的反滲透膜消費(fèi)國(guó)家,消費(fèi)量占全球反滲透膜消費(fèi)量的比例為25.99%,2017年中國(guó)反滲透膜市場(chǎng)規(guī)模超過(guò)830億元.全球反滲透膜產(chǎn)量分布情況

不過(guò),也有部分膜產(chǎn)品與發(fā)達(dá)國(guó)家尚存一定距離,還有較大提升空間.以電滲析膜為例,電滲析技術(shù)主要包括倒極電滲析(EDR)、液膜電滲析(EDLM)、填充床電滲析(EDI)、雙極性膜電滲析(EDMB)、無(wú)極水電滲析等,與國(guó)際水平相比,中國(guó)的ED工藝水平已接近世界先進(jìn)水平,但均相離子交換膜卻20多年仍沒(méi)有工業(yè)化,對(duì)氯堿工業(yè)用的全氟離子交換膜主要靠進(jìn)口解決.總的來(lái)說(shuō),中國(guó)的電滲析膜品種較少,耐溫、耐氧化、耐酸堿和耐污染等性能較差,難以進(jìn)行高濃度濃縮和不同離子的分離.膜分離技術(shù)有機(jī)組合應(yīng)用首先在當(dāng)前市場(chǎng)，膜技術(shù)在污水處理行業(yè)推廣應(yīng)用面臨的最重要的制約因素是較高的成本。隨著膜技術(shù)研發(fā)和應(yīng)用的不斷推進(jìn)，加上國(guó)產(chǎn)替代趨勢(shì)愈發(fā)明顯，膜材料及膜技術(shù)應(yīng)用成本都趨于下降。而膜材料價(jià)格不斷下探，不僅拓寬了膜法水處理應(yīng)用范圍，膜產(chǎn)品在污水處理領(lǐng)域大規(guī)模應(yīng)用將成為現(xiàn)實(shí)。其次膜元件生產(chǎn)和研發(fā)一直是整個(gè)膜產(chǎn)業(yè)鏈技術(shù)核心，占據(jù)利潤(rùn)金字塔頂端位置。目前低端膜市場(chǎng)國(guó)產(chǎn)化程度逐步升高，但由于技術(shù)壁壘下降，競(jìng)爭(zhēng)趨于激烈，導(dǎo)致利潤(rùn)率逐步下降。反觀高端膜市場(chǎng)，由于技術(shù)差距，大部分市場(chǎng)份額仍然被國(guó)際品牌占領(lǐng)，利潤(rùn)率維持在較高水平。高利潤(rùn)必將吸引更多企業(yè)進(jìn)入，膜元件生產(chǎn)向高端發(fā)展是大勢(shì)所趨。最后各種膜分離技術(shù)有機(jī)組合應(yīng)用。反滲透膜工程應(yīng)用的一個(gè)重要發(fā)展方向是反滲透膜膜組器與超濾、微濾、納濾、EDI等組器的有機(jī)地組合應(yīng)用，充分發(fā)揮各種膜分離技術(shù)的特性，形成一個(gè)完整的系統(tǒng)工程，達(dá)到濃縮、分離、提純的目的?？梢灶A(yù)見(jiàn)，未來(lái)各種膜分離技術(shù)將有機(jī)組合應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)膜組器的優(yōu)化和革新。

分離膜是環(huán)保產(chǎn)業(yè)的重要組成部分,屬于朝陽(yáng)產(chǎn)業(yè),未來(lái)增速仍將維持在GDP增速的

2倍以上,預(yù)計(jì)2019-2025年的年均復(fù)合增速達(dá)25.42%.（1）膜是具有選擇性分離功能的材料,當(dāng)膜兩側(cè)存在推動(dòng)力時(shí)（如壓力差、濃度差、電位差等）,原料組分選擇性地透過(guò)膜.利用膜的選擇性分離可以實(shí)現(xiàn)不同液體或氣體組分的分離、分級(jí)、濃縮與提純,由于不需要發(fā)生形態(tài)的變化,膜分離技術(shù)特別適合應(yīng)用于無(wú)相變和無(wú)化學(xué)變化的分離過(guò)程,已廣泛應(yīng)用于醫(yī)藥、生物、食品、石化、能源、水處理等領(lǐng)域,產(chǎn)生了巨大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益.（2）膜分離技術(shù)主要是基于分子量級(jí)別的精細(xì)分離技術(shù),可以根據(jù)目標(biāo)物質(zhì)分子量不同而實(shí)現(xiàn)分離,精度可以達(dá)到納米級(jí)別,適用于產(chǎn)品的精制和深加工,但由于對(duì)物料預(yù)處理要求較高,一般需要與傳統(tǒng)過(guò)濾技術(shù)結(jié)合使用,對(duì)膜材質(zhì)和構(gòu)型選擇要求更為專(zhuān)業(yè)化.膜分離技術(shù)的基本原理為料液經(jīng)壓力驅(qū)動(dòng)通過(guò)親水多微孔表面,大于膜孔徑的物質(zhì)被膜截留形成截留液,而小于膜孔徑的物質(zhì)透過(guò)膜形成透析液.和傳統(tǒng)分離技術(shù)相比,膜分離技術(shù)具有如下明顯的優(yōu)點(diǎn)：1物理方法，無(wú)相變，無(wú)化學(xué)反應(yīng)；2膜分離過(guò)程在常溫下操作，能耗??；3無(wú)須加入其他化學(xué)物質(zhì)，節(jié)能原材料；4分離效率高，操作方便，占地面積小；5廢液排放少，環(huán)境污染??；6出水水質(zhì)穩(wěn)定，設(shè)備維護(hù)簡(jiǎn)

（3）球產(chǎn)業(yè)發(fā)展情況：美國(guó)、日本和歐洲在高性能分離膜領(lǐng)域的領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)尤為明顯——美國(guó)在高性能分離膜領(lǐng)域依舊占據(jù)世界領(lǐng)先地位,其代表性企業(yè)包括陶氏杜邦公司、美國(guó)科氏濾膜系統(tǒng)有限公司（KochMembraneSystems,Inc）、懿華水處理技術(shù)公司（EvoquaWaterTechnologiesLLC）等.（4）中國(guó)膜產(chǎn)業(yè)發(fā)展情況：起步晚、增速快,是全球矚目的新興市場(chǎng).中國(guó)整個(gè)膜產(chǎn)業(yè)的市場(chǎng)規(guī)模由2012年的551億元增加至2017年的1710億元,復(fù)合增速25.42%,比GDP增速的2倍還要高.（5）考慮到膜材料產(chǎn)業(yè)的主要應(yīng)用場(chǎng)景包括工業(yè)料液分離、廢水處理及回用、污水處理、給水凈化、海水淡化（含苦咸水淡化）等場(chǎng)景,屬于未來(lái)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的朝陽(yáng)產(chǎn)業(yè),仍將顯著快于GDP增速——國(guó)際經(jīng)驗(yàn)表明,當(dāng)環(huán)保投入占到GDP的比重達(dá)到3%以上時(shí),環(huán)境質(zhì)量才能得到實(shí)質(zhì)改善.數(shù)據(jù)顯示,這一比例由2018年的1.55%下降至2017年的1.15%,環(huán)境產(chǎn)業(yè)發(fā)展必然得到根本上的重視.綜上,中國(guó)膜產(chǎn)業(yè)的增速仍將維持在GDP增速的2倍以上.（6）假設(shè)2019-2025年中國(guó)膜產(chǎn)業(yè)的增速依次為11.00%/10.90%/10.80%,預(yù)計(jì)到2025年時(shí)將達(dá)到3853.15億元,2019-2025年均復(fù)合增速為25.42%.中國(guó)膜產(chǎn)業(yè)整體增速預(yù)測(cè)（億元）

國(guó)際部分代表性膜公司企業(yè)國(guó)別覆蓋面/優(yōu)勢(shì)陶氏杜邦公司美國(guó)覆蓋面較廣科氏濾膜系統(tǒng)有限公司美國(guó)覆蓋面較廣空氣化工產(chǎn)品有限公司美國(guó)偏向氣體分離膜日東電工株式會(huì)社日本覆蓋面較廣東麗株式會(huì)社日本覆蓋面較廣宇部興產(chǎn)株式會(huì)社日本偏向氣體分離膜

按照下游場(chǎng)景進(jìn)行歸納總結(jié),膜材料主要被用于工業(yè)領(lǐng)域的料液分離、水處理兩大領(lǐng)域,耗材成為非常重要的業(yè)態(tài).（1）料液分離方面：膜技術(shù)在工業(yè)料液分離領(lǐng)域的應(yīng)用可以有效地幫助工業(yè)客戶提高生產(chǎn)效率、實(shí)現(xiàn)清潔生產(chǎn)和節(jié)能環(huán)保,主要被用于制藥行業(yè)、生物化工行業(yè)、食品飲料行業(yè)以及石油冶金行業(yè).這種技術(shù)的使用可以通過(guò)