分离膜组件产业深度调研及未来发展现状趋势

分离膜组件产业深度调研及未来发展现状趋势 一、 膜行业市场规模 我国石油化工行业发展迅速，石油炼化产能从2008年的5．5亿吨增长到2021年的9．1亿吨。根据《2021年中国石油和化学工业经济运行报告》，2021年，石油和化工行业规模以上企业工业增加值比上年增长5．3%；原油加工量7．0亿吨，较上年增长4．3%；主要化学品总产量较上年增长约5．7%。 我国石化产能存在炼能区域分布不均、炼厂平均规模较小等特点。十三五以来，石油化工行业把淘汰落后产能、促进转型升级、加快结构调整作为重点工作。根据《石化和化工行业十四五规划指南》：未来我国石化行业需求增速放缓，但结构性短缺依然存在，将着力推动结构调整和转型升级。在加快推动炼油产业转型优化的同时，提升烯烃、芳烃产业综合竞争力，重点引导下游产业实现高端化转变，以炼化一体化开启产业升级提质增效，是中国石油化工行业未来发展的主导方向。炼化一体化是指炼油和石脑油裂解生产化学品相结合的一体化生产模式，这种生产模式可以充分利用石油资源，降低能耗和生产成本，多种产成品可以丰富产品结构，是未来全球石化产业发展的必然趋势。 到2025年七大石化基地的炼油产能将占全国总产能的40%。炼化一体化建设的发展带来了装置改造和产能升级，而且更多地促进了相关水处理设备相关市场格局的改变以及行业集中度的提升。 二、 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。 三、 膜行业发展概况和趋势 （一）膜产业的简介 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，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。 （二）膜行业发展概述 根据中国膜工业协会《2019-2020中国膜产业发展报告》，近15年来中国膜产业高速增长。十三五以来，我国膜产业总产值的年均增速在15%左右。2019年我国膜市场总产值达到2，773亿元，较十二五期末翻了一番。根据膜行业的年均增长率，到2025年，我国膜工业总产值或将达到6000亿元。 我国膜产值主要由6个方面构成。其中，各项设备（含净水器）产值为735亿元，占26．51%；工程与应用产值738亿元，占26．61%；膜相关配套产品产值440亿元，占15．87%；膜与膜材料产值426亿元，占15．36%；贸易与服务产值332亿元，占11．97%；其他领域产值102亿元，占3．68%。我国膜产业链各产业板块发展尚不均衡，产业链顶端的膜与膜材料板块比重较少，只占膜工业中产值的15．87%，远低于发达国家平均水平。膜与膜材料的制备作为膜产业链中最核心的环节，有着广阔的发展前景。 四、 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。 五、 膜分离技术主要下游应用领域和应用场景 在市场竞争方面，国外在高性能分离膜领域起步较早，发展较为成熟，在相关产品领域具备较强的竞争优势和较高的市场占有率。美国、日本在高性能卷式分离膜领域的领先优势尤为明显，代表性企业包括杜邦水处理、日本东丽、海德能等。 在国内市场，由于国内在膜技术领域起步较晚，多数膜企业规模较小、资金短缺，研发能力较弱，市场竞争力远不及国外品牌。根据数据显示，2018年我国膜企业年产值亿元以上的企业仅占4%左右。 六、 我国膜产业机遇与挑战 国家对水安全保障的高度重视，给膜产业发展带来巨大的市场需要。一方面，水资源短缺是我国未来几十年可持续发展的瓶颈，而解决这一瓶颈的重要途径之一是开源和利用。开源就是海水和苦咸水淡化。作为一项水资源增量技术，海水淡化和苦咸水淡化必将成为解决沿海经济发达地区资源性缺水的重要手段之一。利用就是工业废水和市政污水的再生回用。根据2019年测算的数据显示，我国有城镇污水750亿吨，农村污水259亿吨，可以进行资源化的污水总量约1000亿吨。此外，还有约200亿吨的工业废水可以资源化。因此，国家高度重视工业废水和市政污水资源化，对工业废水和市政污水资源化率的要求将越来越高，作为污水资源化的主流技术之一，膜技术在该领域的应用具有很大发展空间。另一方面，随着人民生活水平的不断提高，对饮用水水质要求越来越高，通过对自来水的深度处理以获取更为优质的饮用水，已逐渐成为迫切需要解决的问题。而膜技术在该领域应用前景也十分广阔。第二，我国战略性新兴产业的快速发展，给膜产业带来了一个容量巨大的新兴市场。功能膜材料本身属于新材料的重要品种之一，也是国家战略性新兴产业的重要组成部分，同时，它又是众多战略性新兴产业的共性技术和产业发展支撑。目前，膜技术已成为新能源动力电池、人工脏器，生物制药、半导体、光电、光学等产业的关键技术之一。因此，随着战略性新兴产业的快速发展，将给膜产业发展带来广阔的应用空间。第三，传统产业转型升级，为膜产业发展创造了新一轮发展机遇。目前，我国正处在产业转型的关键阶段，产业转型升级就意味着产业从低附加值转向高附加值，从高能耗高污染转向低能耗低污染，从粗放型转向集约型。而膜技术作为一项先进的分离技术，广泛应用于石油、化工、食品、医药、冶金、电力等传统产业领域，在物料的精准分离、浓缩、纯化和精制生产等方面具有独特的优势，可以完全替代或部分替代传统的分离过程，实现低能耗、低污染、高附加值，助力产业转型升级。