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中国膜分离技术应用领域、市场现状及发展壁垒

分析

一、膜分离技术应用领域

现有的过滤分离处理技术按其技术发展阶段的不同主要分为传统过

滤分离技术，膜分离技术，以及基于树脂等特殊分离材料而实现的分

离技术。

膜分离技术通常使用超滤/微滤全部或部分代替澄清、过滤、活性炭

吸附和杀菌过程，以反渗透代替蒸发、纳滤则能够使浓缩与脱盐过程

同时进行。和传统分离技术相比，膜分离技术具有如下明显的优点：

1）物理方法，无相变，无化学反应；2）膜分离过程在常温下操作，

能耗小；3）无须加入其他化学物质，节能原材料；4）分离效率高，

操作方便，占地面积小；5）废液排放少，环境污染小；6）出水水质

稳定，设备维护简单。

膜分离技术是一种新型的分离技术，主要是基于分子量级别的精细

分离技术。可以根据目标物质分子量不同而实现分离，精度可以达到

纳米级别，适用于产品的精制和深加工，但由于对物料预处理要求较

高，一般需要与传统过滤技术结合使用，对膜材质和构型选择要求更

为专业化。膜分离技术的基本原理为料液经压力驱动通过亲水多微孔

表面，大于膜孔径的物质被膜截留形成截留液，而小于膜孔径的物质

透过膜形成透析液。

由于经济的快速发展和环境污染日益严重，突出的能源消耗问题、

水稀缺和水污染问题逐渐威胁到经济和社会安全，同时随着全社会日

益重视可持续发展和清洁生产，膜分离技术在多个领域有广泛的应用。

在国家的支持和引导下膜产业将快速发展，膜技术在水处理领域的

使用率不断上升。目前在水处理领域应用的膜技术主要有微滤（MF）、

超滤（UF）、纳滤（NF）、反渗透（RO）及其这些技术的衍生技术

如膜生物反应器（MBR）、连续膜过滤（CMF）、双膜法等。随着膜

法水处理应用技术水平不断提高，系列化应用工艺逐步成熟，系统的

高可靠性以及出水水质好，总体投资与运营费用相对下降，尤其是随

着我国对水资源保护的日益重视，膜法水处理技术受到国家大力推广。

二、膜分离技术市场现状

在膜的总销售中，50%以上的市场被反渗透膜(RO)与纳滤膜(NF)占据，

超滤(UF)、微滤(MF)与电渗析各占10%，剩下20%被气体分离膜、无

机陶瓷膜、透气膜及其他类型所占据。

目前，我国已成为全球反渗透膜最重要的生产国家之一，产量占比

约为18.98%，仅次于美国。我国也是最大的反渗透膜消费国家，消

费量占全球反渗透膜消费量的比例为25.99%，2018年我国反渗透膜

市场规模超过930亿元。

三、膜分离技术行业壁垒

1、技术壁垒

以膜分离技术为基础的膜分离系统集成装置的设计和生产涉及材料

科学、分离工程、过程工艺、环境科学、下游应用行业生产工艺等诸

多专业领域，属于技术密集型产品。为满足应用领域多元化、工艺条

件多样化、运营服务专业化的要求以及保证整体解决方案稳定运行的

需要，膜分离技术应用企业需全面掌握下游应用行业的生产工艺、各

式膜材料、膜元件的性能和膜分离技术应用工艺设计等各个环节的关

键核心技术，并具备较强的系统集成和运营服务能力。由于前述关键

核心技术、系统集成和运营服务能力均需要企业经过长期实践与研究

的积累方可掌握，且涉及多项专利及非专利技术，存在较高的技术壁

垒。

2、业绩与经验壁垒

纺织印染、化纤、生物制药等行业的客户对膜分离系统集成装置的

稳定性要求较高，较为关注膜元件、膜组件供应商的质量与解决方案

提供商实施项目的经验与业绩，有着较强的“先入为主”的竞争特点。

膜原件、膜组件供应商与解决方案提供商以往实施项目的好坏将直接

影响其将来获得新客户的能力。因此，是否具有相同或相似类型项目

的实施经验构成了膜分离行业的重要壁垒之一。

3、人才壁垒

膜分离行业属于知识和技术密集型行业。吸引并稳定经验丰富、高

素质的研究、开发、销售人才和管理团队是该行业内企业经营成功的

关键因素。在膜分离技术应用整体解决方案的提供过程中，从设计到

施工的各个环节均会涉及到诸多领域的专业知识和技术，企业很难在

较短的时间内形成一支完整的研发、销售、设计、施工队伍，因此，

膜分离行业的人才壁垒较高。

4、资金壁垒

由于膜分离行业知识、技术密集程度较高，其技术和工艺开发需要

企业持续进行研发方面投入；同时，由于企业在解决方案投标过程中

需提供一定比例的投标保证金，在项目实施过程中需要提供一定的履

约保函保证金，有时还需为客户垫付一定的设备采购资金，因此，膜

分离行业具有一定的资金壁垒。