PTFE中空纤维膜组件行业投资潜力及发展前景

PTFE中空纤维膜组件行业投资潜力及发展前景 一、 中国膜企业产值规模分布 目前，根据《新材料产业十二五发展规划》，水处理用膜、动力电池隔膜、氯碱离子膜、光学聚酯膜等同属高性能膜材料。 （一）科技创新能力明显增强 截至2020年底，全国从事膜科技研究的高等院校、科研机构近百家，建立省部级以上各类创新平台60多个，研究领域几乎拓展到全球开展的所有膜专业领域，通过科技计划的实施，开发形成了一批具有自主知识产权的高水平科技成果，部分技术已达到国际先进水平。整体科技水平跨上了新台阶，基本形成了有中国特色的膜科技创新体系。 （二）膜工业产值快速增长 2020年，我国膜工业总值达3100亿元，比十二五末膜工业总产值翻了一番，并持续保持15%左右的年增长率。产业化水平也有了明显提高，囯产化率达到65%以上。超滤膜、家用反渗透膜等产品基本已实现国产化。 （三）应用领域不断扩大 目前，中国已成为全球最大的膜市场之一。膜产品已广泛应用于海水苦咸水淡化、工业用水纯化、污水再生回用、新能源、医疗医药和物料分离、浓缩、纯化等工业过程。 二、 膜材料行业前景展望 20世纪80年代以来，随着膜材料分离技术的工业化应用迅速发展，以及膜蒸馏和渗透汽化等膜分离过程技术不断取得突破，世界膜材料产业迎来了飞速发展。 20世纪80年代以来，随着膜材料分离技术的工业化应用迅速发展，以及膜蒸馏和渗透汽化等膜分离过程技术不断取得突破，世界膜材料产业迎来了飞速发展。目前，国际上膜材料研发及具备产业化规模的生产机构主要集中在美国、日本和欧洲等发达国际和地区，而主要的国际研发机构有法国国家科学研究院、新加坡国立大学、鲁汶大学、俄罗斯研究院、美国能源部、屯特大学等;主要的生产企业包括美国GE公司、陶氏化学公司、GFT公司、UOP公司、颇尔公司、日本东丽（TORAY）株式会社、日东电工公司、株式会社久保田等。 近年来，中国膜产业已经进入一个快速成长期，反渗透、超滤、微滤等膜技术在能源电力、有色冶金、海水淡化、给水处理、污水回用及医药食品等领域的工程应用规模迅速扩大，多个具有标志性意义的大型膜法给水工程、污水回用工程及海水淡化工程相继建成。与此同时，膜产业总产值（膜制品、膜组件、膜附属设备及相关工程的总值）大幅提升，由2009年的227亿元增长至2019年中国膜产业总产值已达2773亿元，同比增长13．7%，较十二五期末翻了一番。 据中国膜工业协会数据，2020年，我国分离膜产业产值为2540亿元，2020年，膜产业总产值达2884亿元，初步测算2021年膜产业总产值为3230亿元。 从产品来看，以美日为代表的国外企业在高性能分离膜领域优势较为明显，尤其是在反渗透膜领域，正逐步形成了寡头垄断的格局，而其在气体分离膜等热点研究领域优势也比较明显。相比较而言，我国在高性能分离膜研究领域的起步较晚，且中低端产品居多，尤其是在高性能反渗透膜领域仍与国外企业有着较大差距。 近年来，我国膜材料市场发展迅速，膜材料在电子、石油化工、食品、医药、饮料和环保等领域得到较广泛的应用，甚至日常生活如保鲜膜、购物袋、纯净水、工业生产、生物医药处处都有膜材料的踪影。目前中国已有一批膜技术应用开发的技术力量和专业化公司，如中国蓝星集团环境工程公司、深圳金达莱公司、北京碧水源公司、厦门威士邦公司等。 得益于国家政策的支持和技术水平的提高，中国的膜技术总体水平有了很大的进展，但与国际技术先进国家相比，依然存在差距。具体体现在：生产现代化程度低、产业化程度低、工艺参数控制不规范、产品质量不稳定等。整体而言，在多个方面尚未达到国际先进水平，远不能满足国内市场的需求，存在较大的发展空间。 我国膜产业产值低，其产值仅占全球膜工业总产值的15%以下，同时，现阶段国内膜产业规模小，技术弱仍是不容忽视的问题，目前来看，市场仅有北京时代沃顿科技打破了国外公司多年来对市场的垄断，成为国内膜产业一支劲旅。同时，膜产业中也存在较大问题，首先我国膜产业技术应用领域窄，层次低，我国膜产业技术在低端领域应用程度高，在高端领域应用不超过10%;另一方面，从小的方面看，关键装备水平技术不高，大的领域，产业链技术衔接度存在一定问题。另一方面，目前看，技术标准的不规范、市场竞争的无序性也让整个市场处于混乱、规范化不足的状态中，长远看，上述两个问题并不利于膜产业健康发展。 膜技术已成为当今水资源管理中的一个重要角色。海水淡化、工业用水处理、城市污水再生回用、工业废水零排放、市政自来水提质改造等是保障我国水资源安全的重要举措。未来，行业技术将不断取得突破，膜产品应用领域更加广泛，膜产业能实现较好的污水资源化利用，并且通过智能化水平和信息管理，膜产业制造模式朝精益化发展。 根据预计，我国膜技术产业在十四五期间仍将保持快速增长，2022年膜产业总产值将超3600亿元。预计总产值2025年达到5000亿元，到2027年将达到5800亿元，年复合增长率在8%左右。 （一）膜产业竞争层次 在膜产业中，膜是指一种起分子级分离过滤作用的介质，当溶液或混和气体与膜接触时，在压力下、或电场作用下、或温差作用下，某些物质可以透过膜，而另些物质则被选择性的拦截，从而使溶液中不同组分，或混和气体的不同组分被分离，这种分离是分子级的分离。 国内膜技术研究起步较晚，但发展速度非常快，21世纪初在国家的大力支持下，膜产业技术研发被列入国家计委高新技术产业化重点发展专项计划。目前中国膜生产企业约有400多家，膜工程公司有近千家，但规模较大的多为外资或与境外有合作的公司。 （二）膜产业市场份额 目前，膜行业整体正由成长期向成熟期转变，膜产业中企业往往会从单纯的膜材料、膜组件和膜设备生产销售模式向EPC、BOT以及PPP等综合性更强的商业模式发展，向全产业链一体化方向发展，如碧水源、津膜科技等行业领先企业在膜法水处理项目中所使用的膜产品为企业自主生产。 根据金科环境在其《首次公开发行股票并在科创板上市之补充法律意见书中》所披露的数据，其参照中国水利企业协会脱盐分会《膜法水处理技术在水深度处理及再生回用领域的应用规模调研报告》，对截至2019年6月国内已投入运行及在建的项目进行统计，碧水源、金科环境、津膜科技占据膜法水处理的主要市场份额。 市政污水深度处理超滤项目碧水源、金科环境、津膜科技的市占率分别为39%、17%、9%;市政污水深度处理MBR项目碧水源、金科环境的市占率分别为47%、1%;市政和工业园区污废水深度处理及再生水回用双膜法（超滤+纳滤反渗透）项目碧水源、金科环境、津膜科技的市占率分别为14%、27%、26%。 （三）膜产业市场集中度 在中国，因为水的问题比较严峻，因而膜技术在水处理领域应用发展的比较快，尤其在废水处理，特别是水资源再利用方面有广阔的前景。 从中国市政和工业园区污水深度处理主要企业项目规模来看，市场集中度较高，不论是从超滤项目、MBR项目、或是双膜法项目（包含再生水回用），碧水源、津膜科技和金科环境三家总占比在50%左右。 （四）膜产业领先企业技术比较 膜产业是典型的技术推动型产业，随着膜技术在国内外的快速推广，膜技术将不断升级换代，部分传统技术被新技术逐渐替代是不变的规律，现有竞争者或潜在竞争者也可能因高技术投入而在技术研发上取得长足的进步。因此，如果现有企业在新技术、新工艺等方面研发不足或研发方向出现偏差，则可能丧失技术领先优势，在未来的市场竞争中将处于不利的地位。 三、 膜分离技术在化工领域的应用前景 膜分离技术是当今世界公认的最先进的化工分离技术之一，具有能耗低、无二次污染、操作简单、分离效率高等特点，在化工生产中的应用日益广泛。如用于物料精准分离的高性能膜技术，适用于高温、高压、高污染等极端工况下应用的陶瓷膜等特种分离膜技术，适用于酸碱制备和回收的双极膜技术等，用于化工气体分离、富集、纯化和碳中和的气体分离膜技术等，这些技术在化工领域的应用前景十分看好。 新能源汽车的大力发展，带动了动力电池用膜及燃料电池膜的产业发展，目前国内产品能否满足需求。新能源用膜大都是新能源动力电池的核心部件之一。相对而言，锂电池隔膜和光伏背板膜发展先于氢燃料电池质子交换膜，前者应用已达到相当规模。2019年，我国国产隔膜产量达27．4亿平米，2020年国产隔膜产量超30亿平米。2019年，我国光伏背板膜用量达1．96亿平米，而氢燃料电池质子交换膜从九五开始研究，2010年起进入应用阶段，在国家推动下，质子交换膜产业化发展速度较快。但尚有不少技术需要突破或提升，如锂电池隔膜的基膜材料技术，氢燃料电池质子交换膜制备技术及其氢燃料电池产业链中的相关技术，含氟复膜型背板膜生产技术等。 四、 我国膜产业市场规模 随着膜分离技术的不断发展和在下游应用领域的产业化应用，未来膜产业的内涵和外延预计还将持续扩展，在更多民用、商业、市政、工业领域实现产业化创新应用，各应用领域的市场需求变化对膜材料行业的发展起到至关重要的作用。 五、 膜科技的持续创新是膜产业快速高质量发展的关键所在 未来我国膜技术的发展方向应紧紧围绕国家发展战略需求，瞄准国际前沿，结合我国膜技术发展现状，着力发展原创性、引领性技术和高端产品。 目前，研究重点大概有以下几方面：一是面向精准分离、浓缩、纯化的特种分离膜；二是面向高温、高压、高污染等极端工况下应用的高性能分离膜；三是有机膜材料改性研究，优化提升有机膜性能；四是面向新能源、电子、医疗医药、光学等非水处理的特种功能膜。同时，应着力建立科技创新、产业培育和产业支撑相协调的科技成果转化体系，促进产学研的密切合作，改善成果转化环境，提高转化效率和产业化水平。 国外膜技术进展及应用十分迅速，目前研究的主要方向大都集中在开发新的功能膜与膜材料，以及膜材料改性等方面。研发的重点主要有利用新型高通量无机膜（如不对称结构金属膜），进行有机膜的改性，以提高通量及抗污染性能；开发有机和无机混合膜，使之兼备有机和无机膜的优点；制备精准分离的高性能膜，改革传统分离工艺，实现产品精制和纯化。 就我国目前膜技术及产业发展现状分析，要想提高国际竞争力，重点要跟踪国际前沿，加强膜与膜材料技术的原始创新，发展先进膜技术，特别是引领性技术和高端膜产品，优化产业结构，提升产业水平，增强国际竞争力。同时，要加强国际交流与合作，开拓国际市场，尽快使中国膜产品融入全球膜供应链，提高国际市场占有率，提升市场话语权。 六、 膜行业竞争现状 膜是具有选择性分离功能的材料，当膜两侧存在推动力时（如压力差、浓度差、电位差等），原料组分选择性地透过膜。利用膜的选择性分离可以实现不同液体或气体组分的分离、分级、浓缩与提纯。膜材料的性质和化学结构对膜分离性能起决定性地作用，根据膜孔径的大小或阻留微粒的表观尺寸从大到小可分为微滤膜、超滤膜、纳滤膜和反渗透膜。 在产业链方面，膜产业链上游主要包括膜材料以及其他附属部件制造，该环节中各企业通常根据客户的定制化需求进行产品设计并安排生产；膜产业链中游主要包括膜分离装备加工及设备制造及膜分离技术工程公司，该环节中各企业根据下游实际应用场景，确定产品需求并向上游生产企业进行采购，采购完成后进行设备组装或系统集成，最终形成可以实际用于下游应用领域的膜分离工艺系统交付客户使用。