一、膜技術(shù)應(yīng)用場景廣泛，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現(xiàn)不同液體或氣體組分的分離、分級、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現(xiàn)的基于分子量級別的精細分離技術(shù)。

膜材料的性質(zhì)和化學結(jié)構(gòu)對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

資料來源：Wind、韋伯咨詢

我國膜技術(shù)應(yīng)用場景非常廣泛。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)用場景各領(lǐng)域分布情況

資料來源：Wind、韋伯咨詢

二、膜產(chǎn)業(yè)獲國家重點培育，“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)，被列為國家產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重點方向，得到重點培育。“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，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。

在《中國制造2025》中把膜產(chǎn)品作為關(guān)鍵材料的發(fā)展重點，提出到2025年水處理膜材料的成本下降20%以上，特種分離膜和氣體分離膜能耗下降20%，以分離膜材料為核心的分離裝備成為石油化工、煤化工等行業(yè)的主要分離手段，分效率提高30%，國產(chǎn)化率將超過50%。

圖表3：“十四五”時期中國膜產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃及主要指標

資料來源：Wind、韋伯咨詢

《“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)推動補短板強弱項，全面提升污水收集處理效能，加快推進污水資源化利用，提高設(shè)施運行維護水平。

由于水資源短缺及水處理標準的提高將推動污水處理產(chǎn)業(yè)的升級，膜工藝在污水資源化市場將得到更廣泛的應(yīng)用?！笆奈濉逼陂g膜處理市場將超過千億級，水資源利用效率的提高將進一步激發(fā)產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

三、水資源短缺及水質(zhì)污染嚴重，水處理膜市場需求巨大

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

圖表4：2021年全國水資源主要指標

資料來源：Wind、韋伯咨詢

2021年，全國地表水監(jiān)測的3632個國考斷面中，Ⅰ～Ⅲ類水質(zhì)斷面（點位）占84.9%。全國仍有1.2%的地表水國考斷面水質(zhì)為劣Ⅴ類，少數(shù)地區(qū)消除劣Ⅴ類斷面難度較大。全國近岸海域劣Ⅳ類海域面積比例占9.6%。此外，個別地區(qū)生態(tài)破壞、局部區(qū)域生態(tài)退化還較為嚴重。

圖表5：2021年全國地表水體總體水質(zhì)情況

資料來源：Wind、韋伯咨詢

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

圖表6：1997-2021年全國用水量分類別變化趨勢（億噸）

資料來源：Wind、韋伯咨詢整理

此外，水處理分離膜主要應(yīng)用于水處理工程項目中，水處理分離膜的使用壽命一般遠低于工程項目的運營期間。因此，水處理分離膜兼具項目運營所需的耗材屬性。目前中國投入運行或在建的MBR系統(tǒng)已有200多個萬噸級MBR系統(tǒng)在市政污水處理領(lǐng)域得到應(yīng)用。我國MBR系統(tǒng)累計處理能力從2010年的200萬噸/天增長至2019年的1980萬噸/天左右。隨著膜應(yīng)用的不斷推廣，已用水處理分離膜達到使用壽命后的換膜需求同樣帶來了較大的市場空間。

圖表7：國內(nèi)市政污水領(lǐng)域MBR系統(tǒng)應(yīng)用及處理能力（萬噸/日）

資料來源：Wind、韋伯咨詢

四、全球市場被跨國巨頭主導，國內(nèi)企業(yè)技術(shù)實力有待提升

水處理膜行業(yè)在我國尚屬于新興行業(yè)。國際知名膜制造企業(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。在國內(nèi)水處理需求快速增長的帶動下，國內(nèi)水處理分離膜制造企業(yè)也取得了快速發(fā)展。同時，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。國內(nèi)僅少部分行業(yè)領(lǐng)先企業(yè)的產(chǎn)品可與國際知名膜制造企業(yè)形成直接競爭。

圖表8：中國和國外先進企業(yè)反滲透膜脫鹽率對比

資料來源：Wind、韋伯咨詢

國外高性能分離膜領(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)國內(nèi)市場70%左右的份額。得益于國家政策支持、產(chǎn)業(yè)鏈的整合、相關(guān)技術(shù)的發(fā)展，國內(nèi)廠家在成本控制、產(chǎn)品分離效果等方面，較之于國外品牌有一定的競爭優(yōu)勢。

圖表9：重點企業(yè)8英寸反滲透膜元件市場份額（%）

資料來源：Wind、韋伯咨詢

值得注意的是，中化國際、萬華化學等傳統(tǒng)化工企業(yè)近期紛紛開始進軍反滲透膜等高端膜市場，希望能憑借其在原料、資金和規(guī)模等方面的優(yōu)勢，助力中國高端膜行業(yè)實現(xiàn)突破。

五、海水淡化規(guī)?？焖贁U大，有力拉動反滲透膜市場需求增長

隨著水資源危機不斷加劇，海水淡化在解決全球缺水問題中發(fā)揮著越來越重要的作用。根據(jù)GWI發(fā)布的數(shù)據(jù)：2017-2022年，全球海水淡化市場增長率為7.3%，2022年新簽約海水淡化工程水量規(guī)模高達540萬噸/日。

反滲透膜法和多級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、操作簡便、建設(shè)周期短等優(yōu)勢，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和運行成本持續(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，預計至2023年全球海水淡化反滲透膜市場容量約為40億元，折合8英寸膜組件70-80萬支。

圖表10：全球海水淡化技術(shù)主要類別及市場份額

資料來源：Wind、韋伯咨詢

作為我國海洋戰(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)鍵時期。近年來，全國海水淡化工程總體規(guī)模呈現(xiàn)快速增長的趨勢。截止2021年底，我國已建成海水淡化工程144個，工程規(guī)模185.64萬噸/日，同比增長12%。

圖表11：2014-2021年全國海水淡化工程規(guī)模及增長情況（萬噸/日）

資料來源：Wind、韋伯咨詢

我國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)達到或接近國際先進水平。截止2021年底，全國應(yīng)用反滲透技術(shù)的海水淡化工程規(guī)模122.88萬噸/日，占全國總工程規(guī)模的66.19%，利用水處理分離膜的反滲透技術(shù)成為現(xiàn)階段我國海水淡化的主要技術(shù)。

圖表12：2021年國內(nèi)海水淡化工藝應(yīng)用情況分布

資料來源：Wind、韋伯咨詢

2021年6月，國家發(fā)展改革委、自然資源部印發(fā)《海水淡化利用發(fā)展行動計劃（2021—2025年）》明確：到2025年，全國海水淡化總規(guī)模達到290萬噸/日以上，新增海水淡化規(guī)模125萬噸/日以上，其中沿海城市新增105萬噸/日以上，海島地區(qū)新增20萬噸/日以上。不斷增長的海水淡化需求將有力拉動反滲透膜市場的進一步發(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)用場景都具有廣闊的市場空間。

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