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(xì)分離技術(shù)。

膜材料的性質(zhì)和化學(xué)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

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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?！笆濉逼陂g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(biāo)

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《“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(bǔ)短板強(qiáng)弱項，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。“十四五”期間膜處理市場將超過千億級，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(yuǎn)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(biāo)

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(yán)重。

圖表5：2021年全國地表水體總體水質(zhì)情況

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近年來，隨著人口和經(jīng)濟(jì)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(dá)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(yuǎn)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(dá)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）

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四、全球市場被跨國巨頭主導(dǎo)，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(jìn)企業(yè)反滲透膜脫鹽率對比

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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。