中國膜行業(yè)發(fā)展分析

中國膜行業(yè)發(fā)展分析

在國家出臺的一系列政策的推動下,膜行業(yè)迎來了新的發(fā)展機(jī)遇,與此同時,市場競爭日漸加劇,競爭格局已在發(fā)生變化.據(jù)不完全統(tǒng)計,中國的膜生產(chǎn)商、膜工程公司以及相關(guān)企業(yè)已超過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,中國膜企業(yè)開始走出國門,在開拓國際市場方面取得重要進(jìn)展,膜產(chǎn)品與工程業(yè)績已在全球市場嶄露頭角.

近年來,中國膜產(chǎn)業(yè)已經(jīng)進(jìn)入一個快速成長期,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,中國膜產(chǎn)業(yè)已取得較快發(fā)展.2009年中國膜產(chǎn)業(yè)總產(chǎn)值僅僅達(dá)227億元,2013年中國膜產(chǎn)業(yè)總產(chǎn)值達(dá)到633億元,之后呈現(xiàn)飛速增長態(tài)勢,2014年中國膜產(chǎn)業(yè)總產(chǎn)值首次突破千億元.截止至2017年中國膜產(chǎn)業(yè)總產(chǎn)值增長至1800億元左右.預(yù)測2019年中國膜產(chǎn)業(yè)總產(chǎn)值將達(dá)到2200億元.2009-2019年中國膜產(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,反滲透膜在中國整個膜市場中所占份額最大,占膜行業(yè)市場份額的50%左右.中國膜產(chǎn)品市場結(jié)構(gòu)占比統(tǒng)計情況

中國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)接近國外同類產(chǎn)品先進(jìn)水平.進(jìn)入20世紀(jì)90年代,國外新一代性能優(yōu)異的反滲透復(fù)合膜已工業(yè)化并銷入中國,國產(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,但性能仍比國外低.

21世紀(jì)初開始,中國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)更是接近國際先進(jìn)水平.譬如,在海水苦咸水淡化方面,中國已成功建成了日產(chǎn)千噸級反滲透海水淡化工程和日產(chǎn)118萬噸級反滲透高鹽度苦咸水淡化工程,在國家計委支持下,萬噸級反滲透海水淡化項(xiàng)目和萬噸級高硬度苦咸水淡化項(xiàng)目也已啟動.

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

不過,也有部分膜產(chǎn)品與發(fā)達(dá)國家尚存一定距離,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)、無極水電滲析等,與國際水平相比,中國的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多年仍沒有工業(yè)化,對氯堿工業(yè)用的全氟離子交換膜主要靠進(jìn)口解決.總的來說,中國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，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)，加上國產(chǎn)替代趨勢愈發(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)一直是整個膜產(chǎn)業(yè)鏈技術(shù)核心，占據(jù)利潤金字塔頂端位置。目前低端膜市場國產(chǎn)化程度逐步升高，但由于技術(shù)壁壘下降，競爭趨于激烈，導(dǎo)致利潤率逐步下降。反觀高端膜市場，由于技術(shù)差距，大部分市場份額仍然被國際品牌占領(lǐng)，利潤率維持在較高水平。高利潤必將吸引更多企業(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，未來各種膜分離技術(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,屬于朝陽產(chǎn)業(yè),未來增速仍將維持在GDP增速的

2倍以上,預(yù)計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)存在推動力時（如壓力差、濃度差、電位差等）,原料組分選擇性地透過膜.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、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)用于無相變和無化學(xué)變化的分離過程,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)效益和社會效益.（2）膜分離技術(shù)主要是基于分子量級別的精細(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)到納米級別,適用于產(chǎn)品的精制和深加工,但由于對物料預(yù)處理要求較高,一般需要與傳統(tǒng)過濾技術(shù)結(jié)合使用,對膜材質(zhì)和構(gòu)型選擇要求更為專業(yè)化.膜分離技術(shù)的基本原理為料液經(jīng)壓力驅(qū)動通過親水多微孔表面,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，無相變，無化學(xué)反應(yīng)；2膜分離過程在常溫下操作，能耗??；3無須加入其他化學(xué)物質(zhì)，節(jié)能原材料；4分離效率高，操作方便，占地面積?。?廢液排放少，環(huán)境污染小；6出水水質(zhì)穩(wěn)定，設(shè)備維護(hù)簡

（3）球產(chǎn)業(yè)發(fā)展情況：美國、日本和歐洲在高性能分離膜領(lǐng)域的領(lǐng)先優(yōu)勢尤為明顯——美國在高性能分離膜領(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.中國整個膜產(chǎn)業(yè)的市場規(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）等場景,屬于未來經(jīng)濟(jì)發(fā)展的朝陽產(chǎn)業(yè),仍將顯著快于GDP增速——國際經(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,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年中國膜產(chǎn)業(yè)的增速依次為11.00%/10.90%/10.80%,預(yù)計到2025年時將達(dá)到3853.15億元,2019-2025年均復(fù)合增速為25.42%.中國膜產(chǎn)業(yè)整體增速預(yù)測（億元）

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

按照下游場景進(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