一、膜技術(shù)應(yīng)用場(chǎng)景廣泛，工業(yè)用水處理排在首位

膜是具有選擇性分離功能的材料。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。膜分離技術(shù)是以膜材料為核心，利用膜的選擇性分離功能實(shí)現(xiàn)的基于分子量級(jí)別的精細(xì)分離技術(shù)。

膜材料的性質(zhì)和化學(xué)結(jié)構(gòu)對(duì)膜分離性能起決定性地作用，根據(jù)膜孔徑的大小或阻留微粒的表觀尺寸從大到小可分為微濾膜、超濾膜、納濾膜和反滲透膜。各種類膜材料應(yīng)用技術(shù)的概況如下：

圖表1：各種類膜材料應(yīng)用技術(shù)概況

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我國(guó)膜技術(shù)應(yīng)用場(chǎng)景非常廣泛。其中：工業(yè)用水處理應(yīng)用排在首位，占比近1/3；其次是能源行業(yè)和工業(yè)廢水處理應(yīng)用兩大領(lǐng)域，分別占1/5左右；其余應(yīng)用領(lǐng)域包括醫(yī)用行業(yè)、市政污水處理、城鎮(zhèn)飲用水處理、海水苦咸水淡化等。

圖表2：膜技術(shù)應(yīng)用場(chǎng)景各領(lǐng)域分布情況

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二、膜產(chǎn)業(yè)獲國(guó)家重點(diǎn)培育，“十四五”膜法水處理產(chǎn)業(yè)發(fā)展提速

膜產(chǎn)業(yè)是我國(guó)高科技戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)，膜產(chǎn)業(yè)在“十二五”期間由于同時(shí)占據(jù)了節(jié)能環(huán)保和新材料兩大戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)，被列為國(guó)家產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重點(diǎn)方向，得到重點(diǎn)培育。“十三五”期間政策方向上明確了高性能分離膜材料作為關(guān)鍵戰(zhàn)略材料的發(fā)展重點(diǎn)，其中高性能分離膜材料被列入關(guān)鍵性戰(zhàn)略材料，膜產(chǎn)業(yè)得到了迅速的發(fā)展。

《“十四五”城鎮(zhèn)污水處理及資源化利用發(fā)展規(guī)劃》于2021年6月頒布?！兑?guī)劃》旨在有效緩解我國(guó)城鎮(zhèn)污水收集處理設(shè)施發(fā)展不平衡不充分的矛盾，系統(tǒng)推動(dòng)補(bǔ)短板強(qiáng)弱項(xiàng)，全面提升污水收集處理效能，加快推進(jìn)污水資源化利用，提高設(shè)施運(yùn)行維護(hù)水平。

由于水資源短缺及水處理標(biāo)準(zhǔn)的提高將推動(dòng)污水處理產(chǎn)業(yè)的升級(jí)，膜工藝在污水資源化市場(chǎng)將得到更廣泛的應(yīng)用?！笆奈濉逼陂g膜處理市場(chǎng)將超過千億級(jí)，水資源利用效率的提高將進(jìn)一步激發(fā)產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

三、水資源短缺及水質(zhì)污染嚴(yán)重，水處理膜市場(chǎng)需求巨大

根據(jù)世界銀行2016年公布的數(shù)據(jù)，中國(guó)水資源總量為28,180億噸，該數(shù)值僅次于巴西、俄羅斯、加拿大、美國(guó)，在214個(gè)國(guó)家和地區(qū)中名列第五位。2021年，國(guó)家水利部公布全國(guó)水資源量為29638.2億噸,總量仍然保持在較高水平。但是，考慮到我國(guó)人口基數(shù)，人均水資源占有量?jī)H為2,000噸左右，遠(yuǎn)低于國(guó)際平均水平。因此，我國(guó)屬于水資源相對(duì)匱乏國(guó)家。

圖表4：2021年全國(guó)水資源主要指標(biāo)

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2021年，全國(guó)地表水監(jiān)測(cè)的3632個(gè)國(guó)考斷面中，Ⅰ～Ⅲ類水質(zhì)斷面（點(diǎn)位）占84.9%。全國(guó)仍有1.2%的地表水國(guó)考斷面水質(zhì)為劣Ⅴ類，少數(shù)地區(qū)消除劣Ⅴ類斷面難度較大。全國(guó)近岸海域劣Ⅳ類海域面積比例占9.6%。此外，個(gè)別地區(qū)生態(tài)破壞、局部區(qū)域生態(tài)退化還較為嚴(yán)重。

圖表5：2021年全國(guó)地表水體總體水質(zhì)情況

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近年來(lái)，隨著人口和經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)以及城市建設(shè)速度加快，全國(guó)用水需求整體保持在高位，在2019年達(dá)到5,990.90億噸。2021年，全國(guó)用水總量為5920.2億m3，與2020年相比增加107.3億m3。《全國(guó)水資源綜合規(guī)劃》指出：到2020年，全國(guó)用水總量力爭(zhēng)控制在6,700億噸以內(nèi)；到2030年，全國(guó)用水總量力爭(zhēng)控制在7,000億噸以內(nèi)。盡管我國(guó)水資源供應(yīng)緊張，但用水需求仍保持在高位。

圖表6：1997-2021年全國(guó)用水量分類別變化趨勢(shì)（億噸）

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此外，水處理分離膜主要應(yīng)用于水處理工程項(xiàng)目中，水處理分離膜的使用壽命一般遠(yuǎn)低于工程項(xiàng)目的運(yùn)營(yíng)期間。因此，水處理分離膜兼具項(xiàng)目運(yùn)營(yíng)所需的耗材屬性。目前中國(guó)投入運(yùn)行或在建的MBR系統(tǒng)已有200多個(gè)萬(wàn)噸級(jí)MBR系統(tǒng)在市政污水處理領(lǐng)域得到應(yīng)用。我國(guó)MBR系統(tǒng)累計(jì)處理能力從2010年的200萬(wàn)噸/天增長(zhǎng)至2019年的1980萬(wàn)噸/天左右。隨著膜應(yīng)用的不斷推廣，已用水處理分離膜達(dá)到使用壽命后的換膜需求同樣帶來(lái)了較大的市場(chǎng)空間。

圖表7：國(guó)內(nèi)市政污水領(lǐng)域MBR系統(tǒng)應(yīng)用及處理能力（萬(wàn)噸/日）

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四、全球市場(chǎng)被跨國(guó)巨頭主導(dǎo)，國(guó)內(nèi)企業(yè)技術(shù)實(shí)力有待提升

水處理膜行業(yè)在我國(guó)尚屬于新興行業(yè)。國(guó)際知名膜制造企業(yè)已掌握了水處理分離膜相關(guān)的生產(chǎn)技術(shù)并且具備了較成熟的生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)。在國(guó)內(nèi)水處理需求快速增長(zhǎng)的帶動(dòng)下，國(guó)內(nèi)水處理分離膜制造企業(yè)也取得了快速發(fā)展。同時(shí)，由于生產(chǎn)高品質(zhì)水處理分離膜技術(shù)難度較大，生產(chǎn)企業(yè)的工藝控制水平直接影響產(chǎn)品性能和生產(chǎn)成本。國(guó)內(nèi)僅少部分行業(yè)領(lǐng)先企業(yè)的產(chǎn)品可與國(guó)際知名膜制造企業(yè)形成直接競(jìng)爭(zhēng)。

圖表8：中國(guó)和國(guó)外先進(jìn)企業(yè)反滲透膜脫鹽率對(duì)比

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國(guó)外高性能分離膜領(lǐng)域起步較早，發(fā)展較為成熟，在相關(guān)產(chǎn)品領(lǐng)域具備較高的市場(chǎng)占有率；以8英寸反滲透膜元件為例，僅杜邦水處理、日本東麗、海德能三家就占據(jù)國(guó)內(nèi)市場(chǎng)70%左右的份額。得益于國(guó)家政策支持、產(chǎn)業(yè)鏈的整合、相關(guān)技術(shù)的發(fā)展，國(guó)內(nèi)廠家在成本控制、產(chǎn)品分離效果等方面，較之于國(guó)外品牌有一定的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。

圖表9：重點(diǎn)企業(yè)8英寸反滲透膜元件市場(chǎng)份額（%）

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值得注意的是，中化國(guó)際、萬(wàn)華化學(xué)等傳統(tǒng)化工企業(yè)近期紛紛開始進(jìn)軍反滲透膜等高端膜市場(chǎng)，希望能憑借其在原料、資金和規(guī)模等方面的優(yōu)勢(shì)，助力中國(guó)高端膜行業(yè)實(shí)現(xiàn)突破。

五、海水淡化規(guī)?？焖贁U(kuò)大，有力拉動(dòng)反滲透膜市場(chǎng)需求增長(zhǎng)

隨著水資源危機(jī)不斷加劇，海水淡化在解決全球缺水問題中發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用。根據(jù)GWI發(fā)布的數(shù)據(jù)：2017-2022年，全球海水淡化市場(chǎng)增長(zhǎng)率為7.3%，2022年新簽約海水淡化工程水量規(guī)模高達(dá)540萬(wàn)噸/日。

反滲透膜法和多級(jí)閃蒸法是目前全球海水淡化的主流技術(shù)，其中反滲透技術(shù)因其一次性投資小、能耗低、操作簡(jiǎn)便、建設(shè)周期短等優(yōu)勢(shì)，發(fā)展迅速，已占到全球海水淡化總產(chǎn)能的65%以上。由于技術(shù)已趨成熟，反滲透海水淡化工程造價(jià)和運(yùn)行成本持續(xù)降低，噸水能耗降至4kWh/m3以下，淡化成本降至5-6元/m3。海水淡化反滲透膜是膜法海水淡化系統(tǒng)的核心材料和關(guān)鍵部件，預(yù)計(jì)至2023年全球海水淡化反滲透膜市場(chǎng)容量約為40億元，折合8英寸膜組件70-80萬(wàn)支。

圖表10：全球海水淡化技術(shù)主要類別及市場(chǎng)份額

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作為我國(guó)海洋戰(zhàn)略的重要組成部分，海水淡化產(chǎn)業(yè)正處在規(guī)?；瘧?yīng)用的關(guān)鍵時(shí)期。近年來(lái)，全國(guó)海水淡化工程總體規(guī)模呈現(xiàn)快速增長(zhǎng)的趨勢(shì)。截止2021年底，我國(guó)已建成海水淡化工程144個(gè)，工程規(guī)模185.64萬(wàn)噸/日，同比增長(zhǎng)12%。

圖表11：2014-2021年全國(guó)海水淡化工程規(guī)模及增長(zhǎng)情況（萬(wàn)噸/日）

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我國(guó)已掌握反滲透和低溫多效海水淡化技術(shù)，關(guān)鍵設(shè)備研制取得突破，相關(guān)技術(shù)達(dá)到或接近國(guó)際先進(jìn)水平。截止2021年底，全國(guó)應(yīng)用反滲透技術(shù)的海水淡化工程規(guī)模122.88萬(wàn)噸/日，占全國(guó)總工程規(guī)模的66.19%，利用水處理分離膜的反滲透技術(shù)成為現(xiàn)階段我國(guó)海水淡化的主要技術(shù)。

圖表12：2021年國(guó)內(nèi)海水淡化工藝應(yīng)用情況分布

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2021年6月，國(guó)家發(fā)展改革委、自然資源部印發(fā)《海水淡化利用發(fā)展行動(dòng)計(jì)劃（2021—2025年）》明確：到2025年，全國(guó)海水淡化總規(guī)模達(dá)到290萬(wàn)噸/日以上，新增海水淡化規(guī)模125萬(wàn)噸/日以上，其中沿海城市新增105萬(wàn)噸/日以上，海島地區(qū)新增20萬(wàn)噸/日以上。不斷增長(zhǎng)的海水淡化需求將有力拉動(dòng)反滲透膜市場(chǎng)的進(jìn)一步發(fā)展。

此外，水處理膜可廣泛應(yīng)用于市政污水處理、黑臭水體治理、城市供水、農(nóng)村污水處理、工業(yè)廢水處理等傳統(tǒng)領(lǐng)域；在垃圾滲濾液治理、家庭凈水、鹽湖提鋰等新興應(yīng)用場(chǎng)景都具有廣闊的市場(chǎng)空間。