第一章 中国膜市场
第一节 全球膜市场概况
图1-1 全球膜产业发展情况
最近20年,全球膜产业总产值快速增长(膜总产值是指膜元件、膜组件、膜装备及相关工程的总值),1999—2017年全球膜产值变化见图1-1。1999年全球膜产值为200亿美元,2012年已增至500亿美元,截至2017年底,全球膜产值已达1 050亿美元。
20世纪以来,全球膜制品年销售额逐年增加,2004年全球膜制品的年销售额为63亿美元,2012年已增至120亿美元;2014年,全球膜制品销售额已达到187亿美元;预计2020年将达到321亿美元。1990—2020年全球膜制品年销售额见图1-2。全球膜制品的消费地区主要为东亚地区和北美地区,其次是西欧和中东地区。我国膜市场的增长是全球膜市场增长的主力,2005年我国膜产业总产值仅为100亿元人民币,经过十年的高速增长,2016年我国的膜产业总产值已超过1 200亿元人民币。北美地区是膜制品的重要消费地区,是全球膜市场的第二大增长点。
图1-2 全球膜制品销售额增长状况(1990—2020年)
图1-3 美国膜制品市场增长状况(1992—2019年)
在过去20年间,美国膜制品消费占据全球40%以上。1992年,美国膜制品的市场总值约7亿美元,之后进入了连续增长期,2006年增至21.1亿美元,2013年扩大到44亿美元,预计2019年美国膜制品市场将达到62亿美元(见图1-3)。
超滤(Ultrafiltration,UF)/微滤(Microfiltration,MF)已被广泛应用于水处理行业(包括污水处理、给水处理、反渗透膜法脱盐的前处理等)、生物医药制备过程、食品和饮料行业等。污水处理是MF最大的潜在市场,同时,在生物和医药领域也实现了快速的发展。2010年,MF膜在生物技术和医药制备等应用的市值达到6.22亿美元,2015年底达到10亿美元,年综合增长率为10.3%,是MF膜应用市场增长最快的领域。2014年全球UF膜市场达到28亿美元。从应用领域来看,UF/MF近十年的市场均有扩大趋势,其中在食品和饮料加工行业最为明显。
目前国际上主流的三类UF/MF膜制备技术分别是热致相分离法、非溶剂致相分离法和带内支撑的非溶剂致相分离涂覆法。其中日本旭化成是热致相分离法制备PVDF中空纤维膜的代表,通用电气的泽能是带内支撑的PVDF中空纤维膜的代表,西门子的Memcor和陶氏化学是非溶剂致相分离法制备PVDF中空纤维膜的代表,目前各大公司都在开发新一代的膜制备技术(见表1-1)。
随着海水淡化、苦咸水软化、超纯水制备以及对微量污染物去除需求的逐年快速增加,反渗透(Reverse Osmosis,RO)膜在膜市场中占比也随之增大。2005年,RO膜销售额占全球膜销售额比例为48.4%,2013年提高到55.3%,根据国际脱盐协会(International Desalination Association,IDA)的预测,该比例有望继续升高。在RO膜市场大幅提高的情况下,UF膜和MF膜市场额度随着年份变化均有较大的提高,但市场占比却下降。其中UF膜市场由2005年的29.4%下降至2013年的24.5%。
表1-1 全球UF/MF膜供给商产品研发与市场概况
全球RO膜市场是一个由少数公司高度垄断的市场。高达90%以上的市场份额被美国陶氏化学(Dow/Filmtec)、日东电工集团/美国海德能公司(Nitto Denko/Hydranautics)、日本东丽(Toray)、美国科氏(Koch)、美国通用电气(GE)、日本东洋纺(Toyobo)、中国时代沃顿八家公司占有。东洋纺公司的RO膜产品主要应用在海湾地区的阿拉伯国家。海湾以外的国家和地区的RO膜市场几乎被另外七家供应商垄断。其中仅陶氏、海德能和东丽三家就占据了我国75%以上的市场份额(见图1-4)。
海水淡化是RO膜的重要用途之一,应用于海水淡化的RO膜主要供应商在上个世纪末有20多家,但随着市场竞争的加剧,只有具备很强研发能力的厂商才得以生存,目前用于海水淡化的RO膜主要由陶氏化学、东丽、东洋纺、日东电工/美国海德能四家供应商构成。
图1-4 我国8英寸反渗透膜市场占有率(2017年)