慧聰水工業(yè)網(wǎng) 膜分離技術(shù)在環(huán)保領(lǐng)域的應(yīng)用日新月異，相關(guān)產(chǎn)業(yè)發(fā)展更是如火如荼。無論是水處理還是大氣治理，膜的應(yīng)用價(jià)值都頗為可觀。當(dāng)前，我國(guó)膜市場(chǎng)面臨應(yīng)用層次偏低，自主創(chuàng)新力不強(qiáng)等四大難題，而其在環(huán)保領(lǐng)域的運(yùn)用價(jià)值將有望開拓新市場(chǎng)。

前言

2013年以來，中國(guó)人民大學(xué)膜技術(shù)創(chuàng)新與產(chǎn)業(yè)發(fā)展研究中心連續(xù)出版《中國(guó)水處理行業(yè)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略研究報(bào)告》，對(duì)中國(guó)膜工業(yè)、再生水行業(yè)進(jìn)行深入的研究與分析，得到高校/科研機(jī)構(gòu)、金融機(jī)構(gòu)/咨詢機(jī)構(gòu)的研究人員和環(huán)保從業(yè)人員的高度評(píng)價(jià)，成為學(xué)術(shù)界、環(huán)保界、金融界、咨詢界人士了解中國(guó)環(huán)保產(chǎn)業(yè)的窗口，對(duì)我國(guó)水處理行業(yè)的發(fā)展起到積極的推動(dòng)作用。同時(shí)，結(jié)合十九大報(bào)告內(nèi)容，為適應(yīng)社會(huì)各界對(duì)生態(tài)環(huán)境越來越高的要求，膜技術(shù)也應(yīng)該有著相應(yīng)的創(chuàng)新與發(fā)展。2016年由中國(guó)人民大學(xué)出版社出版的《中國(guó)水處理行業(yè)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略研究報(bào)告——膜工業(yè)卷Ⅱ》在延續(xù)前期研究報(bào)告體系結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，內(nèi)容上繼續(xù)秉承精華，總結(jié)膜行業(yè)面臨的新問題與新挑戰(zhàn)，從技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)力、市場(chǎng)格局、企業(yè)運(yùn)行模式等角度對(duì)我國(guó)膜產(chǎn)業(yè)進(jìn)行全方位和多維度的研究與分析。本文是根據(jù)該報(bào)告中有關(guān)中國(guó)膜市場(chǎng)發(fā)展概況的內(nèi)容重新整理編寫而成。

第一節(jié)中國(guó)膜市場(chǎng)發(fā)展概況

一、總體情況

膜分離技術(shù)在我國(guó)水資源、能源、環(huán)境、健康和傳統(tǒng)技術(shù)改造等領(lǐng)域已發(fā)揮關(guān)鍵性作用，成為推動(dòng)國(guó)家支柱產(chǎn)業(yè)發(fā)展，改善生存環(huán)境，提高生活質(zhì)量的共性技術(shù)。膜技術(shù)推廣應(yīng)用的覆蓋面可以反映出一個(gè)國(guó)家過程工業(yè)、能源利用和環(huán)境保護(hù)的水平。經(jīng)過50多年的發(fā)展，中國(guó)膜產(chǎn)業(yè)逐漸走向成熟。最近15年是中國(guó)膜產(chǎn)業(yè)的高速增長(zhǎng)期，我國(guó)膜產(chǎn)業(yè)總產(chǎn)值從1993年2億元人民幣上升到2012年近400億元(圖1)，2016年我國(guó)膜產(chǎn)業(yè)總產(chǎn)值已接近1000億元。

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中國(guó)膜產(chǎn)業(yè)總產(chǎn)值增長(zhǎng)狀況(1993-2016)

1999年，全球膜產(chǎn)業(yè)總產(chǎn)值在200億美元左右，中國(guó)膜產(chǎn)業(yè)的總產(chǎn)值約為28億元人民幣，僅占全球總產(chǎn)值的1.7%。到2016年，全球膜產(chǎn)業(yè)總產(chǎn)值達(dá)到500-600億美元左右，同年，我國(guó)國(guó)內(nèi)分離膜產(chǎn)業(yè)總產(chǎn)值接近1000億元人民幣，占全球總產(chǎn)值的25%以上，總產(chǎn)值占比大幅增加。

第二節(jié)中國(guó)膜產(chǎn)業(yè)面臨的挑戰(zhàn)與機(jī)遇

 一、中國(guó)膜產(chǎn)業(yè)面臨的挑戰(zhàn)

中國(guó)膜產(chǎn)業(yè)的發(fā)展處于戰(zhàn)略機(jī)遇期，同時(shí)也面臨嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)，主要體現(xiàn)在以下四個(gè)方面：

(一)應(yīng)用層次偏低，應(yīng)用領(lǐng)域偏窄

我國(guó)膜技術(shù)應(yīng)用層次偏低，應(yīng)用領(lǐng)域偏窄，支撐我國(guó)資源節(jié)約、環(huán)境友好型社會(huì)建設(shè)力度不夠。我國(guó)膜技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域主要偏重于低端水處理領(lǐng)域，占市場(chǎng)的90%左右，而發(fā)達(dá)國(guó)家這一比例在70%左右。在國(guó)外有很大市場(chǎng)需求的血液透析、離子交換膜材料和過程工業(yè)用特種膜材料，在我國(guó)則處于起步階段。在水處理領(lǐng)域，高端的大型海水淡化和大型水處理工程也主要依靠國(guó)外膜材料，因此我國(guó)膜技術(shù)的應(yīng)用尚處于低端層次，應(yīng)用市場(chǎng)也有待于進(jìn)一步開發(fā)。要在大力推動(dòng)水處理膜產(chǎn)業(yè)高端化的同時(shí)，大力發(fā)展服務(wù)于節(jié)能減排和產(chǎn)業(yè)升級(jí)的特種分離膜材料和離子交換膜材料，大力推進(jìn)其應(yīng)用技術(shù)的研發(fā)與市場(chǎng)開拓，進(jìn)一步發(fā)揮膜技術(shù)在建設(shè)資源節(jié)約、環(huán)境友好型社會(huì)中的支撐作用。

(二)膜產(chǎn)業(yè)配套能力不足

目前，我國(guó)生產(chǎn)膜材料的上游主要基礎(chǔ)原材料，包括聚砜、聚醚砜、聚酰胺等高性能特種工程塑料產(chǎn)品質(zhì)量難以滿足膜材料生產(chǎn)要求，海水淡化系統(tǒng)泵、閥、能量回收器、壓力容器等關(guān)鍵零部件尚未國(guó)產(chǎn)化，主要依靠進(jìn)口。以膜材料領(lǐng)域?yàn)槔?，與國(guó)外相比還存在著很大差距。在技術(shù)研發(fā)方面，國(guó)內(nèi)膜企業(yè)對(duì)技術(shù)研發(fā)的資金投入遠(yuǎn)低于國(guó)外膜企業(yè)。國(guó)外大品牌的膜企業(yè)每年都會(huì)投入巨額資金進(jìn)行新技術(shù)、新產(chǎn)品的研發(fā)，大量?jī)?chǔ)備某種或某幾種技術(shù)的第二代、第三代產(chǎn)品。一旦市場(chǎng)需求、市場(chǎng)份額發(fā)生變化，這些企業(yè)就會(huì)立即推出儲(chǔ)備的技術(shù)產(chǎn)品。而國(guó)內(nèi)膜企業(yè)主打的膜產(chǎn)品往往都是最新研發(fā)的，膜技術(shù)研發(fā)并不是作為一種前沿性、前瞻性的技術(shù)儲(chǔ)備予以看待，中外膜企業(yè)在技術(shù)儲(chǔ)備的差距是十分顯著的。

全球膜與膜組器、大型水處理工程、產(chǎn)業(yè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)主要由國(guó)際跨國(guó)公司主導(dǎo)，技術(shù)、資金、工程化經(jīng)驗(yàn)和品牌等方面優(yōu)勢(shì)明顯。國(guó)外膜生產(chǎn)企業(yè)通過工程承包、合作建廠等多種方式搶占我國(guó)膜法水處理市場(chǎng)，無論是對(duì)國(guó)內(nèi)膜法水處理科技提升還是產(chǎn)業(yè)發(fā)展都構(gòu)成較大的壓力。

(三)膜產(chǎn)業(yè)自主創(chuàng)新能力不強(qiáng)

中國(guó)膜產(chǎn)業(yè)自主創(chuàng)新能力不強(qiáng)，主要體現(xiàn)在主要膜材料長(zhǎng)期依賴進(jìn)口，高端產(chǎn)業(yè)、低端環(huán)節(jié)現(xiàn)象嚴(yán)重。作為膜產(chǎn)業(yè)的核心元器件的膜材料，跟蹤開發(fā)的產(chǎn)品較多，自主創(chuàng)新產(chǎn)品少，導(dǎo)致國(guó)產(chǎn)膜材料市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力弱，在高端市場(chǎng)的占有率不足10%。膜材料自主創(chuàng)新能力不強(qiáng)，導(dǎo)致我國(guó)大部分企業(yè)只能從事成套裝備的組裝工作，關(guān)鍵膜材料和器件依賴進(jìn)口，企業(yè)利潤(rùn)微薄，產(chǎn)業(yè)處于低端環(huán)節(jié)。盡管我國(guó)近幾年膜領(lǐng)域基礎(chǔ)研究取得較大進(jìn)展，但原創(chuàng)性成果較少，同時(shí)由于產(chǎn)學(xué)研合作機(jī)制不健全，研發(fā)與產(chǎn)業(yè)脫節(jié)嚴(yán)重，導(dǎo)致成果轉(zhuǎn)移、轉(zhuǎn)化存在障礙。加強(qiáng)原創(chuàng)創(chuàng)新研究、完善產(chǎn)學(xué)研合作機(jī)制是提升我國(guó)膜領(lǐng)域自主創(chuàng)新能力的必由之路。

此外，我國(guó)膜材料創(chuàng)新的主體在國(guó)內(nèi)高校和科研院所，相關(guān)制備技術(shù)在實(shí)驗(yàn)室向產(chǎn)業(yè)化方向轉(zhuǎn)移時(shí)，未能實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品化的問題一直沒有很好解決。與此同時(shí)，若干膜材料的分離機(jī)理和制備工藝未能實(shí)現(xiàn)實(shí)質(zhì)性突破，造成在基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上的缺陷，無法在產(chǎn)品性能上突破和提升。盡管“十五”規(guī)劃以來，國(guó)家在不同時(shí)期對(duì)膜領(lǐng)域的發(fā)展均有規(guī)劃和重點(diǎn)支持，但這些規(guī)劃和支持分散在不同的部委，相互之間的統(tǒng)籌協(xié)調(diào)少，導(dǎo)致創(chuàng)新資源分散，形成不了合力。加強(qiáng)創(chuàng)新機(jī)制研究，統(tǒng)籌規(guī)劃，充分整合中央、地方和企業(yè)的創(chuàng)新資源，優(yōu)化產(chǎn)業(yè)布局，是“十三五”要迫切解決的重要問題。

(四)企業(yè)規(guī)模普遍小，產(chǎn)品質(zhì)量把控不足

我國(guó)從事膜材料生產(chǎn)的企業(yè)規(guī)模普遍較小;從事膜工程的企業(yè)超過千家左右，絕大多數(shù)企業(yè)不具備大型海水淡化工程的設(shè)計(jì)、施工、調(diào)試運(yùn)行能力。國(guó)內(nèi)膜企業(yè)在產(chǎn)品的生產(chǎn)管理和質(zhì)量控制上存在著不足，盡管不少企業(yè)已擁有ISO9000等多個(gè)質(zhì)量認(rèn)證的證書，但這些認(rèn)證落實(shí)到生產(chǎn)中的企業(yè)比例仍有待提高。許多企業(yè)往往是為了質(zhì)量認(rèn)證而去獲得一個(gè)證書，并沒有始終地將質(zhì)量管理理念嚴(yán)格貫徹到生產(chǎn)中去。如何將質(zhì)量管理體系的要求真正實(shí)施到實(shí)際的生產(chǎn)中，真正體現(xiàn)出質(zhì)量管理體系要求的生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)，中國(guó)膜企業(yè)仍有待努力。

二、中國(guó)膜產(chǎn)業(yè)面臨的機(jī)遇

中國(guó)水資源緊缺、環(huán)境保護(hù)、新能源開發(fā)、傳統(tǒng)工藝技術(shù)改造的市場(chǎng)急需膜產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展，使得中國(guó)膜產(chǎn)業(yè)的發(fā)展處于戰(zhàn)略機(jī)遇期，主要體現(xiàn)在以下五個(gè)方面：

(一)膜技術(shù)是解決資源型缺水，保障我國(guó)水安全的重要舉措

水資源不足已成為制約我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)持續(xù)發(fā)展的重要因素之一，特別是我國(guó)沿海地區(qū)，水資源不足已給城鎮(zhèn)居民供水安全和工農(nóng)業(yè)用水保障帶來巨大的威脅，成為制約我國(guó)沿海地區(qū)經(jīng)濟(jì)與社會(huì)持續(xù)發(fā)展的瓶頸之一。目前，我國(guó)660余座設(shè)市城市中有420多座不同程度缺水，約110座城市嚴(yán)重缺水。據(jù)統(tǒng)計(jì)，正常年份我國(guó)缺水總量約在400億m³左右。利用高科技手段進(jìn)行“開源”是緩解水資源危機(jī)的有效途徑，提高水資源的保障能力。其中，膜法海水淡化與苦咸水淡化是提高我國(guó)水資源保障能力的重要舉措：膜法海水淡化可以提高沿海地區(qū)水資源保障能力;膜法苦咸水淡化可以提高西部地區(qū)水資源保障能力。

此外，膜法水處理技術(shù)是提高飲水安全保障能力的重要技術(shù)。據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國(guó)90%的地表水和地下水受到不同程度的污染，部分地區(qū)飲水存在水質(zhì)嚴(yán)重不達(dá)標(biāo)、供水保證率低、水致型地方病突出等問題，嚴(yán)重影響了人體健康。采用以RO和NF為核心的液體分離膜技術(shù)，可有效實(shí)現(xiàn)對(duì)受污染飲用水的凈化，是目前解決飲用水污染最有效、經(jīng)濟(jì)的方法。其中NF膜有較高的膜通量，可以截留有機(jī)及無機(jī)污染物，而對(duì)人體必需的一些離子又有較大的透過率。因此，把NF膜應(yīng)用于飲用水的深度凈化較其它的膜分離技術(shù)和常規(guī)處理工藝有較大的優(yōu)勢(shì)。

(二)膜技術(shù)是能源結(jié)構(gòu)調(diào)整與新能源開發(fā)的重要技術(shù)

我國(guó)以煤炭為主的能源供給造成生態(tài)環(huán)境的嚴(yán)重破壞和石油資源的短缺。天然氣資源的充分利用和生物質(zhì)燃料乙醇的開發(fā)是我國(guó)能源結(jié)構(gòu)調(diào)整的重要措施。膜技術(shù)用于天然氣凈化具有占地少、投資省、成本低的優(yōu)勢(shì)，其研究與應(yīng)用對(duì)我國(guó)天然氣的綜合利用產(chǎn)生重大影響。

石油目前是我國(guó)的主要能源之一，而汽油在運(yùn)輸、儲(chǔ)存過程中揮發(fā)大量油氣造成經(jīng)濟(jì)、能源的巨大浪費(fèi)和嚴(yán)重的環(huán)境問題。油氣回收膜分離過程是目前最經(jīng)濟(jì)實(shí)用的一種油氣回收過程，具有高效、節(jié)能、操作簡(jiǎn)單和不產(chǎn)生二次污染并能回收有機(jī)溶劑等特點(diǎn)。另外排放氣為潔凈空氣，符合環(huán)保要求，社會(huì)效益顯著。目前世界上許多國(guó)家都在積極開展膜法汽油蒸氣回收技術(shù)的研究與開發(fā)工作。我國(guó)每年的油品損耗量高于800萬噸，每年損失200多億元。針對(duì)我國(guó)的油氣排放標(biāo)準(zhǔn)，2000多個(gè)成品油庫和近10萬個(gè)加油站必須進(jìn)行油氣回收系統(tǒng)的安裝與改造。發(fā)展油氣回收復(fù)合氣體分離膜是解決我國(guó)目前油氣回收的最有效途徑。

(三)膜技術(shù)在水環(huán)境保護(hù)、大氣治理中承擔(dān)重要角色

我國(guó)是一個(gè)嚴(yán)重缺水的國(guó)家，同時(shí)還是一個(gè)環(huán)境污染十分嚴(yán)重的國(guó)家。污染日益嚴(yán)重、水污染處理技術(shù)落后、污水處理設(shè)施建設(shè)滯后、水資源循環(huán)回用率低是造成我國(guó)城市缺水的重要原因之一。工業(yè)廢水資源化和城市污水回用率低所造成的環(huán)境污染，不僅嚴(yán)重制約了我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，而且嚴(yán)重影響人民的生活和健康，采用膜技術(shù)處理廢水是減輕水環(huán)境污染、減緩水資源危機(jī)的重要舉措。

我國(guó)大氣環(huán)境污染嚴(yán)重，由煙塵、粉塵、硫氧化物、氮氧化物、揮發(fā)性有機(jī)物等導(dǎo)致的細(xì)顆粒物PM2.5污染全面爆發(fā)。加快開發(fā)氣體凈化(特別是空氣中PM2.5的截留分離)工程化裝備及關(guān)鍵膜材料，從源頭削減污染，提高資源利用效率，減少或者避免生產(chǎn)、服務(wù)和產(chǎn)品使用過程中污染物的產(chǎn)生和排放，以減輕或者消除對(duì)人類健康和環(huán)境的危害。膜過濾技術(shù)已經(jīng)用于濕法冶金強(qiáng)腐蝕性液體過濾，能夠?qū)崿F(xiàn)苛刻工況下的550℃以上高溫氣體凈化，產(chǎn)品的推廣應(yīng)用可以帶來工業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域的重要技術(shù)進(jìn)步。

(四)膜技術(shù)是實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)工藝改造，實(shí)現(xiàn)資源回收的關(guān)鍵路徑

膜技術(shù)是傳統(tǒng)工藝改造、工業(yè)節(jié)能減排和清潔生產(chǎn)的可靠保障。我國(guó)的過程工業(yè)本身不僅是能耗大戶，而且是環(huán)境污染大戶，其產(chǎn)品生產(chǎn)、加工過程的反應(yīng)、分離、濃縮、純化，都迫切需要用新的方法改造傳統(tǒng)工藝，以提供工業(yè)制造技術(shù)水平。通過膜與其它過程的集成技術(shù)，改變工業(yè)生產(chǎn)過程中用戶的生產(chǎn)方式實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)技術(shù)升級(jí)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)節(jié)能環(huán)保和資源回收，實(shí)現(xiàn)環(huán)保由末端治理轉(zhuǎn)變?yōu)檫^程預(yù)防、由被動(dòng)治理轉(zhuǎn)為主動(dòng)預(yù)防、由耗費(fèi)治理轉(zhuǎn)為增效治理。解決工業(yè)生產(chǎn)過程中資源的回收再利用，為國(guó)民經(jīng)濟(jì)創(chuàng)造效益。

從最傳統(tǒng)的產(chǎn)業(yè)(如醬油醋的生產(chǎn)、染料的生產(chǎn)、中藥制備等)到高新產(chǎn)業(yè)(如電子器件、納米材料、生物制品等)，物料的分離純化都是必不可少的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。膜技術(shù)的推廣應(yīng)用將有力加快我國(guó)采用高新技術(shù)改造現(xiàn)有產(chǎn)業(yè)的進(jìn)程。在食品工業(yè)，采用膜分離技術(shù)可實(shí)現(xiàn)對(duì)液體食品的低溫消毒和殺菌，是改造我國(guó)傳統(tǒng)液體食品生產(chǎn)工藝的重要技術(shù)。采用膜分離技術(shù)對(duì)化工醫(yī)藥產(chǎn)品進(jìn)行精制和濃縮，不僅能夠取代傳統(tǒng)的鹽析、醇沉和噴霧干燥工藝，降低水耗、能耗和成本，而且更重要的是可以提高產(chǎn)品品質(zhì)和降低環(huán)境污染。

(五)開拓國(guó)際市場(chǎng)面臨空前的機(jī)遇

近年來，國(guó)產(chǎn)的微濾膜、超濾膜、部分反滲透膜和氣體分離膜、電池隔膜等產(chǎn)品，由于質(zhì)量不斷提高、性能良好、價(jià)格低廉、服務(wù)及時(shí)等優(yōu)勢(shì)，大批產(chǎn)品和工程進(jìn)入國(guó)際市場(chǎng)。海南立升的PVC超濾膜、天津膜天膜、山東招金膜天、杭州水處理中心、北京格蘭特、廈門三達(dá)、時(shí)代沃頓、大連歐科、上海斯納普、江西金達(dá)萊、寧波沁園等企業(yè)生產(chǎn)的膜產(chǎn)品已遠(yuǎn)銷日本、韓國(guó)、印尼、馬來西亞、印度、巴西、俄羅斯、歐洲和美國(guó)等數(shù)十個(gè)地區(qū)、國(guó)家，哈爾濱樂普生產(chǎn)的膜殼裝置也在國(guó)際市場(chǎng)暢銷。據(jù)中國(guó)膜工業(yè)協(xié)會(huì)2014年對(duì)32家大型膜企業(yè)的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，國(guó)內(nèi)現(xiàn)已實(shí)現(xiàn)出口近30億元人民幣。

雖然我國(guó)膜產(chǎn)業(yè)發(fā)展較快，但總體上國(guó)際市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)力相對(duì)不足。大力開拓國(guó)際膜產(chǎn)品、膜工程與膜服務(wù)市場(chǎng)，是擴(kuò)大中國(guó)膜產(chǎn)業(yè)發(fā)展空間的重要著力點(diǎn)，有利于膜企業(yè)提高經(jīng)濟(jì)效益、培育新的利潤(rùn)增長(zhǎng)點(diǎn)。擴(kuò)大膜產(chǎn)業(yè)對(duì)外投資，完善膜產(chǎn)品、工程與服務(wù)的對(duì)外出口支持體系，推動(dòng)擴(kuò)大膜行業(yè)對(duì)外貿(mào)易規(guī)模，優(yōu)化貿(mào)易結(jié)構(gòu)，增強(qiáng)服務(wù)出口能力，培育“中國(guó)膜產(chǎn)品與服務(wù)”的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力，特別是在“一帶一路”沿線國(guó)家的影響力。