膜行业现状及发展战略研究

一、膜行业状况

（一）国内行业现状

1、行业范围

膜按其材质可分为有机膜（合成聚合物膜）、无机膜（陶瓷膜、玻璃膜、金属膜）等。而膜还有其它一些分类方法，如按其分离原理和分离器件的功能结构、分离物质的形态又可分为：微滤膜、超滤膜、反渗透和纳滤膜、透析膜、渗透蒸发膜、电渗析膜、气体分离膜、渗透气体膜、离子交换膜等。

膜分离是指通过特定的膜的渗透作用，借助于外界能量或化学位差的推动，对单组份或多组份混合的气体或液体进行分离、分级、提纯和富集。

本规划所研究的范围：主要包括按上述分类方法中的除玻璃和金属膜以外的膜及分离技术。

2、膜及膜分离技术在国民经济发展中的作用和地位

膜分离技术是本世纪六十年代发展起来的一门新兴的跨学科的实用化技术，它实现的目标是将单组份与多组份的溶液、气体通过具有分离功能的薄膜进行组份的分离纯化与浓缩。膜分离技术具有许多优点：

* 节能。绝大多数膜分离过程是在常温下进行，无相态变化，所以比起蒸馏、冷冻等有相变化的分离技术具有明显的节能效果。

* 膜分离的广泛性。膜分离的对象具有“广谱性”，既可分离溶液中的大分子溶质，如有机高分子、大分子蛋白质、多糖、以及胶体、微粒子、细菌、病毒等；也可分离小分子的无机盐、低分子量的有机物。除此之外，对混合气体中的各种成份也能有效分离，可用于气体的净化、除毒、空气除湿等。这种分离的广泛特性是任何一种分离技术所无法比拟的。

* 膜分离特别适用于对热敏感物质的分离。如许多对热敏感的医药、食品采用膜分离技术，能最大限度保持药品、食品营养成分及其色、香、味，尤其是药品的药效。特别是在生物工程中低温分离浓缩和提纯敏感的生物物质具有不可取代的优点。

* 膜分离过程简单，分离效率高，设备简单、紧凑、维护费用低，易于自动化。

* 膜属于清洁处理技术。在膜分离过程中不外加其它成分，因此不产生二次污染。

由于具有上述优点，膜已成为具有重大技术经济价值的工业品，膜分离技术正在改变着传统生产工艺，已在许多领域得到了应用，提高了产品质量和等级。如应用已遍及化工、石油化工、电子、纺织、冶金、生物、医疗、轻工、环保、核技术等领域。因为在大多数膜分离过程中，物质不发生相变化，在室温下操作，故膜分离是一种高效节能的新技术，是解决当代人类面临的能源、资源、环境等重大问题的有效手段。膜技术与相关技术的集成应用已对传统产业产生重大影响，并有可能改变有关行业的面貌。就液体分离膜而言，微滤膜技术主要是处理溶液中细微粒和胶体物质，其净化成本低，分离效率高，已成为这一领域的标准技术，现在发展的错流微滤和无机膜技术，已将微滤技术推广至高浓度溶液净化和极端环境（酸、碱、有机溶剂、高温、高压）下的应用。比传统的离心分离、板框过滤、蒸发等过程，微滤膜技术分离效率更高、成本更低，技术进步十分明显；超滤膜技术主要涉及大分子与小分子的分离，对于液体的净化和生物食品的浓缩加工等有广泛的应用潜力，随着生物技术、农产品深加工等技术的发展，超滤技术必将在国民经济建设中发挥更大的作用；反渗透膜、纳滤膜和电渗析膜是进行海水、苦咸水淡化、地下水的除硬度和被污染水中的低分子有机物的脱除的重要材料，对于改善人们生存环境和生活质量实现可持续发展有着重要意义。八十年代以来，气体膜分离技术得到迅速发展，氮 /氢分离、二氧化碳分离、富氧以及气体中酸性组份和有机成份的脱除都已在工业上广泛应用，而富氧技术的发展对节能降耗、环境保护和提高人类生活质量均具有重大作用；渗透汽化技术被列为最有发展前景的膜分离技术，从原理上讲，适合一切流体混合物的分离，实现沸点相近组份和共沸混合物的低能耗分离，尤其是对乙醇-水体系的分离，与传统的蒸馏相比，能耗减少三分之二，设备投资更少，将推动纤维素水解制备化工产品的进程。以无机膜为代表的膜催化反应技术，通过将反应产物的一部分或全部从反应区及时移出，可打破化学反应平衡的限制，提高反应的转化率，将有可能对整个化学工业、石油化工等国家支柱产业产生变革性影响。

膜技术作为最有发展前景的高新技术之一，已经受到全球范围的高度重视，各发达国家的政府、各大化工公司均斥巨资进行膜技术的开发研究与应用推广。如美国把生物工程中的膜分离技术列为国家关键技术之一，西欧尤里卡计划所涉及的24个尖端项目中“海水淡化渗透膜”就是其一，日本政府把膜分离技术列为21世纪基础技术进行研究和开发，1987年东京国际膜会议更明确指出：“在21世纪的多数工业中，膜过程扮演着战略角色。”全球已有30多个国家和地区的2000多个科研机构从事膜技术研究和应用开发。据有关文献估计，目前全球膜技术总产值已超过300亿美元。所以曾有人说：当今世界“谁掌握了膜技术，谁就掌握了化学工业的未来”。

3、我国膜工业的现状

1958年我国开始离子交换膜和电渗析过程的研究，拉开了我国膜学研究和膜技术开发的序幕。通过近40年的努力、特别是经“七。五”-“九。五”国家组织的科技攻关，取得了长足的进步，一大批科研成果正在转化为现实生产力。

目前我国膜行业总产值估计已超过17亿元人民币（包括膜、膜装置和膜工程），其中膜销售额约4亿元人民币。

80年代以来，我国膜技术发展极为迅速，初步完成了从实验室到工业化的过渡，据不完全统计，我国已建成和在建的100吨/小时以上的卷式、中空纤维反渗透装置超过50套，已有中空纤维超滤膜生产厂80多家。具有科研、设计、生产、销售一体化的单位有中科院大连化物所、国家海洋局杭洲水处理中心、天津纺织工学院、中科院环境生态中心、中国蓝星公司、南通合成材料厂等单位。下面概要介绍我国液体、气体、无机分离膜进展情况：

(1) 液体分离膜

1967年研制出醋酸纤维素反渗透膜，现已形成微滤、超滤、反渗透、电渗析等多种膜技术，并已初具规模，几十项科技成果已转化为生产力。我国从事液体膜研究、开发、制造的单位近百家，有一支近千名的科技队伍，已有较先进的膜制备、组器制造和检测设施以及较强的工程设计和配套能力。膜产品已在电力、电子、化工、食品、医药、饮料和环保等领域推广应用或示范，取得了大量的工程经验。建成了国家液体膜工程技术研究中心.

*微滤膜.  我国目前已正式商品化生产的微滤膜以纤维素体系材料为主，其材质为聚酰胺、聚偏氟乙烯、聚砜、聚丙烯腈、聚丙烯、聚碳酸酯、聚四氟乙烯等。此外，无机膜发展迅速，已相继开发出陶瓷管式和多通道微滤膜，并初步实现工业化，产品已在多个工业过程中使用，取得了一批有广阔前景的工业实用基础技术。目前已有单管、多通道三氧化二铝、二氧化钛、二氧化锆材质的商品膜出售。

与国外水平相比，我国相转化法生产的高分子微滤膜性能和国外同类产品性能基本一致，褶筒式滤芯已在许多场合下替代了进口产品；控制拉伸生产的聚乙烯、聚丙烯等微滤膜，虽然生产工艺和质量还有待提高，但以其价廉、耐溶剂等优点在不断拓宽市场；陶瓷微滤膜的技术水平与国外的差距相对较小，基本达到了国外八十年代末、九十年代初的水平。多通道支撑体中的a-三氧化二铝含量已由70%上升至95%，质量有了显著提高。

 *超滤膜。70年代初，我国开始研究超滤膜，先使用的膜材料也是醋酸纤维素，后又开发了聚砜材料，组件以管式和板框式为主。80年代是我国超滤膜和组件研制大发展阶段，膜材料已扩大至聚丙烯腈、聚氯乙烯、聚醚砜、聚酰亚胺等十余种。复合膜与荷电超滤膜的研制也受到重视。掌握了内、外皮层结构的中空纤维制膜技术，中空纤维已成为我国超滤组件的主要品种。近年来，陶瓷超滤膜的研制也有可喜进展，目前已相继完成了γ-三氧化二铝与二氧化钛超滤膜的实验室研究，工业放大的准备工作正在进行中。

与国外水平相比，我国超滤膜的品种相对较少，膜通量和截留性能等综合指标较低，组件的技术水平也有待改进提高，由于我国从事超滤膜的生产厂家较多，产品价格低，在水净化领域初步挡住了进口膜的竟争，国产膜的市场占有率很高。但在电子工业超纯水、电泳漆和酶制剂等方面占有率很低。

*纳滤膜。我国纳滤膜的研究始于80年代末，在实验室中相继开发了醋酸纤维素类、磺化-聚醚砜涂层和芳香族聚酰胺复合纳滤膜等，并对其水软化、染料和药物中除盐及特种分离等方面性能进行了试验研究，取得了一批初步的成果。国家科委在“九五”期间安排了高分子纳滤膜的科技攻关，估计在世纪之交能够实现国产膜的工业生产与应用，但与国外技术水平与应用规模相比，我国的纳滤膜仅能说是刚刚开始。

 *反渗透膜。我国反渗透膜的研究始于1965年，67-69年的全国海水淡化会战为CA不对称膜的开发打下良好基础，70年代进行了中空纤维和卷式反渗透元件的研究，于80年代初步实现工业化。至今，我国反渗透商品膜绝大部分是CA类高分子材料。三醋酸纤维素中空纤维反渗透组件在苦咸水脱盐中性能已达到东洋纺同类产品水平。国内复合膜的研究工作始于70年代后期，到80年代初，已获得一些可喜的结果，经“七五”和“八五”攻关已中试放大成功，国家科委在“九五”就复合反渗透膜的工业制备组织了专题科技攻关，这必将进一步提高国产复合反渗透膜的整体技术水平。

与国外水平相比，我国某些反渗透膜的技术指标已接近国际先进水平，但`膜和组器的整体技术和性能与国际先进水平相比仍有较大差距，导致我国反渗透工程基本使用进口膜，国产膜只占市场消费的10%。尽管如此，我国反渗透的研究工作仍然对国民经济发展作出了重大贡献，有效地抑制了国外膜的价格。

*离子交换膜。我国离子交换膜和相应的电渗析过程研究始于1958年，65年`第一台电渗析器试用于成昆铁路建设，1967年实现了异相膜的工业化生产，目前国内异相膜生产已具规模，年产在35--40万平方米。70年代以来，相继进行了多种均相离子交换膜的研制和中试放大，年产量可达数千平方米。全氟离子膜国内曾进行多年的研制，但由于各种原因，现工作已暂停。目前基本上靠进口美日产品。国内双极性膜的研究开展较晚，还处于实验研究阶段。成膜材料包括聚砜、聚苯乙烯、聚苯醚等。

与国际水平相比，我国电渗析的工艺水平已接近世界先近水平。差距较大的是均相离子交换膜、双极膜及全氟离子膜等对材料制备工艺要求较高的品种还没有工业化。目前膜的主要问题是品种少，性能较低。我国在液体分离膜领域膜材料的生产与研究现状如下：

    □  主流产品

    ●  已工业化

    ◆  实验室研究

(2)气体分离膜

自八十年代以来，经过“七五”、“八五”攻关和“863”研究，已形成气体分离膜开发中心，建设了大型复合中空纤维膜分离器，和复合卷式膜分离器生产线，已设计制造了60余套气体分离装置（所用的膜为硅橡胶涂层的聚砜多孔膜）。在各种气体的富集、脱硫、脱湿分离过程以及膜材料研究与开发方面已取得了一批重要科技成果。现约有300余名科技人员从事气体膜分离方面研究与开发，其中包括科学院院士，研究员，博士、和硕士，形成了从基础研究、膜材料研究、膜装置制造、工程开发配套的科技队伍，具备了从事大型气体分离工程开发的技术条件。

气体分离要求膜材料具有很高的透过性和选择性。十多年来开发了多种膜材料，如聚酰亚胺、聚甲基戊烯-1、溴化聚苯醚等。近年来开发的聚三甲基硅氧丙炔材料，是迄今为止透气率最高的材料，经过表面氟化或氟磺化处理，选择性能大大增加，但加工有相当难度。除聚合物材料能用于气体分离外，钙钛矿材料也有很好的透氧性能。该材料的研究在国家“863”计划的支持下已获得初步进展。

近十年来，渗透汽化是国内外膜分离研究的热点。在国家自然科学基金会、国家教委和中国科学院等资助下，许多单位进行了渗透汽化膜材料研究，采用多种方法制备出汽化均质膜和复合膜，进行了较为系统的基础研究，取得了良好的工艺参数和理论依据。试验制备的平板膜和中空纤维膜技术指标已与国外十分接近。建立了渗透汽化制无水乙醇和渗透汽化与酯化反应耦合过程中试装置，以及相应的渗透汽化膜分析与检测实验室；并且拥有一支100多人的水平与国外相近的科研开发队伍。国家科委已将醇-水分离渗透汽化工程开发项目列入“九五”重点科技攻关计划，预计在本世纪末可建成工业性演示装置。

(3)无机膜

我国无机膜的研究始于八十年代，但发展十分快，已开发出管式和多通道式陶瓷微滤膜工业产品，其应用性能已接近国外同类产品的技术指标。无机膜具有良好的耐高温、耐酸碱、耐溶剂性能，可较好地解决化工、石油化工、医药、环保等领域导部门有关分离问题，需求推动力大，是值得大力发展的新膜品种之一。在国家科委“九五”重点科技攻关项目的支持下，我国无机膜的制备与应用技术水平必将得到进一步的提高。

膜反应器技术被认为是催化学科未来的发展方向之一，将对传统的化学工业、石油工业、生物化工等产生巨大的影响，已引起广泛的重视。我国的研究始于八十年代，经国家自然科学基金和国家“863”项目的资助，在酶膜及致密钙钛矿材料透氧膜的研制方面都有重要进展，有望形成自己的专利。

（二）、对行业的基本评价

目前我国工业化应用的有机膜包括微滤、超滤、反渗透、纳滤膜等液体分离膜和气体分离膜以及渗透汽化膜。总体的工业化情况见下表：

我国液体分离膜研究始于五十年代，八十年代获得了较大的发展，初步完成从实验室到工业化过渡，先后建成了多条卷式、中空纤维反渗透膜生产线和数十条中空纤维超滤膜生产线，基本实现了工业化的生产与应用，与国际先进水平相比，除技术水平外，主要差距表现三方面：其一是应用日益广泛的纳滤膜在我国尚为空白；其二是对特定行业的专用膜开发重视不够，工业产品基本为空白，如医疗用的血液过滤膜和透析膜等，人工肾是目前国外最大的膜市场之一，国内的市场基本为日本和德国公司占领；其三是复合反渗透膜的质量指标与国外相比差距较大，而价格则相差不多，缺乏国际市场的竟争力，形成大量进口的局面。

我国气体分离膜产品与国外差距较小，目前工业应用的主要是氢分离膜、氧分离膜、酸性气体分离膜、脱溶剂、脱湿膜，我国均有工业化生产。我国开发的氢回收膜也在约五十家化肥厂应用，膜法空气富氧技术已在二十余家玻璃厂应用，取得了明显的经济与社会效益。与国外技术相比，我国气体分离膜存在着产品质量、应用面和装置的成套化与集成化的问题。尤其要向超大规模装置发展，才能使民族膜工业迈上新的台阶。

我国目前能够工业化的无机膜主要是两类：在多孔氧化铝载体上形成的氧化铝、氧化锆和氧化钛膜，以及在多孔碳载体上制备的氧化锆膜，膜孔径范围处于超滤和微滤区间。我国无机微滤膜基本形成产品门类比较齐全的体系，初步可满足国内的需求，但无机超滤膜尚处在工业化开发阶段，与国外相比差距较大。

（三）影响行业发展的深层次问题

我国膜工业面临的问题是：一是我国高分子超滤膜的发展和生产处于无序状态，生产厂家近百个，大多数企业年产值仅数十万元至几百万元，产品质量不稳定，相互间竟相压价，使得企业效益低下，不可能进行技术改造和科学研究，更谈不上技术创新和提高。二是膜制备技术是一个涉及面极广的高新技术，涉及有机、无机、复合材料的合成、制备、表征与加工，其过程则与分离过程、反应过程、传递过程密切相关，其应用则与数十个行业有联系，因此，各方通力协作是非常重要的，任何环节发生问题都会对产品造成影响。而膜行业的协作还较薄弱，影响了膜的创新性研究。三十多年来基本以仿制为主，创新力度不够，这是我国膜技术不能在国际上形成优势的原因。

行业的竟争力分析

我国膜分离技术经过近四十年的发展，已奠定了坚实的产业基础。首先是具有较高层次科技队伍，有多名科学院和工程院院士从事膜的研究工作，并有一批复合型人才脱颖而出，现已有从事膜技术研究与工程的专业人才2000人以上，今后他们必将发挥重要作用；另一方面，我国已建成许多条膜生产线，其产品已在水处理、食品工业、生物工程、制药行业、能源工程、化学工业等方面获得较为广泛的应用，为今后的发展积累了丰富的经验；另外，我国劳动力便宜，加工费用低，所以膜与膜组件价格较国外产品低，具有相当竟争力。

我国膜分离技术面临着国际大公司进入中国市场的严峻竟争形势，由于过去膜工业缺乏行业发展统筹规划，业内情况沟通不够，部分投资者对膜技术和膜市场认识不深，导致重复建设，出现了一批规膜很小、产品雷同、后劲不足、经营困难的厂家。如中空纤维超滤膜从市场需求角度看，有5-6个生产厂即可，而目前国内至少有50家。反渗透膜生产线有1-2条即可，而目前已建和在建的达6条。结果导致能力过剩，品种单一，高挡适销品种少。因此，如不进行企业调整和开发新品种就很难在国际市场竟争中取胜。另外，我国膜材料生产形成规模的主要品种是电渗析、微滤膜和高分子超滤膜，其它许多膜还在进口。具体各品种在国际市场的竟争能力已在我国膜现状中叙述，此处不再重复。

根据不完全统计，我国每年进口膜及配套设备约10亿元。

二、行业发展的环境分析

1、国外行业发展趋势和动态

国外膜分离技术的发展分为如下几个阶段:30年代开发的微孔过滤(MF),40年代渗析(D),50年代电渗析(ED),60年代反渗透(RO)和超滤(UF),70年代气体分离(GS) ,80年代的无机膜、渗透汽化(PV)和纳滤(NF).前六种技术已比较成熟,已经达到相当的工业规模. 80年代起 ，无机膜分离技术在微滤和超滤方面得到迅速发展，也是膜领域发展速度最快的新品种。而渗透汽化技术也有进展，其中已在乙醇脱水制无水乙醇和从水中脱除少量有机物方面建立了工业装置。

90年代以来，发达国家在促进膜传递、膜能转换和膜反应技术上作了大量工作，且可能延续到下世纪。目前在理论上又在颇大程度上是致力于膜分离过程传质机理的研究及相应数学模型的建立；在技术上膜材料致力于合成新的功能高分子，开发新的高分子合金，膜表面的化学改性，（有机/无机、有机/有机、无机/无机）复合膜的制备，新型人工脏器材料的研究，开发新的制膜工艺，提高膜的透过速率及分离选择性以进一步降低分离成本等。

此外，膜的污染及清洗也是膜分离技术研究的一个重点问题。

膜分离作为一种新型分离单元操作过程，在技术进步、产品结构调整、节能降耗及污染治理方面日益显示出强大的生命力和竟争能力，其应用市场也日趋广泛， 因此，膜分离技术被认为是今后最有发展前途的高新技术之一，发达国家和一些大公司都极为重视，投入大量资金进行发展。据有关报道，我国膜和膜装置的产值不足日本的百分之一，是世界市场的五百分之一。这些无疑的是对我国膜工业发展的一个机遇。

2、国际形势变化对行业的影响

我国是一个大国，正处于高速发展时期，许多大公司都看好了中国潜在的市场，有一些公司通过合资或独资已进入了中国膜市场，杭州水处理中心与香港汇丰银行合资的膜企业——西斗门公司1997年创下了约6000万元产值的佳绩。江西庆江化工厂的中外合资有限公司，也创产值近2000万元。而外方独资企业，由于产品的技术优势与强烈的市场竟争意识，发展速度与经济效益更为可观。以日本电工集团公司为例，1997年销售额400万美元，而PALL公司在1997年财政年度，销售额达560万美元。这些公司的加盟，促进了我国膜技术的发展，也大大加剧了企业间的竟争。

3、国内经济形势及相关行业发展的影响

（1）膜与相关行业的配套关系

膜的应用遍及石油化工、电子、环保、生物、医疗、轻工等许多行业，目的是将多组分的液体或气体进行分离纯化和浓缩。由于功能膜的许多独特性质，必将对相关行业的科技进步起到很大的推动作用，膜技术与相关技术的集成应用，很可能改变有关行业的面貌。

相反,相关行业的需要和快速发展必将带动膜技术的发展.

（2）国家宏观经济政策对行业的影响

膜技术是高效节能手段，引导企业采用膜技术，将改变我国工业能耗居高不下的局面,亦将大大推动膜技术的发展和生产规模的提高。

膜技术过程不发生化学变化和相变化，故不产生新的污染，是有效的环保技术。现已有一大批成熟的可工业化的技术，但由于我国环境保护法规执法不严，不能推广应用，如国家能进行有效协调，则是利国利民的大事。

膜行业技术含量高，需要国家给予较多支持和加大投资力度。80年代以来发展较快，其原因就是国家许多部门给予了重视和有力支持。

三、国内外市场需求预测

（一）国外市场情况及需求预测

1、国外供需情况

*世界供需现状

目前，世界上膜分离技术已经形成一个相当规模的工业技术体系，从事膜产品生产的厂商已在200家以上。1990年ICOM'90的统计资料表明,世界分离膜(不含膜器件和装置)的年产值已经达到22亿美元,其中美国占55%,西欧占23%,日本占8%，比上年增长率为13--15%.如含膜器件和装置在内全部膜技术的产值为120亿美元。实际上在1994年膜的产值已超过30亿美元，现在膜行业（含膜器件和装置）的产值已超过300亿美元。

*产品品种

目前，膜材料还是以有机聚合物为主导，已有几百种有机聚合物被作为分离膜材料进行研究,但用作商品分离膜的聚合物只有数十种.下表列出了主要商品膜的材料:

目前无机分离膜所占的市场份额还较小，1993年的销售额为4000万美元，但与上一年相比年增长率达到30-35%，远快于有机膜，其中陶瓷膜占到80%左右。

*技术水平

膜材料是膜分离技术的基础和核心，直接关系着膜的分离性能和工业化应用前景。目前商品膜的材料虽以有机高分子为主，但已从原来的醋酸纤维素类材料扩展到现在的多种聚合物。膜的品种日益丰富，膜的性能相应有了很大提高，膜的应用范围日渐拓宽。膜材料的发展水平还体现为材料的功能化，通过材料的混合或接枝改性，充分发挥出各种材料自身的优势、功能基团的引入提高了膜材料的分离性能以及耐热、耐化学腐蚀等特性。无机膜得以迅速发展也正是基于无机材料自身优异的特性。

美国、西欧和日本所生产的分离膜代表着当今膜材料世界最高水平，集中体现在对反渗透、超滤、微滤、电渗析、气体分离和渗透汽化等过程膜材料的开发。

反渗透膜——国际上从事该膜生产的主要厂家有：美国的DDS Filtration/dow， Desalination  Systems Inc，U.S  Filter,NWW  Aounmen,Osmonic Inc, Trisep Corpdeng等公司；日本的住友公司、日东电工等；澳大利亚的MemtecLtd；意大利的 Rochem，Separem 公司等。

RO膜主要应用于海水（或苦咸水）的淡化和超纯水的制备。东洋纺与东丽都有适用于海水淡化的反渗透膜及其组件的商品；东洋纺的市场业绩十分突出，在世界上已建成大型RO海水淡化装置中占了46.3%，居世界第一。日本电工的RO膜更适用于超纯水的制备，其低压、超低压复合膜的性能很好。在国际上与Film

Tec/Dow 和Fluid  Systems/Anglian  Water公司具有一流的技术水平。

微滤膜（MF），超滤膜（UF），纳滤膜（NF）——商品化的有机微滤膜，主要以纤维素系，聚酰胺系，聚砜系和聚丙烯系原料为膜材料。作为MF膜的生产厂家，波尔（Pall）、米利帕公司（Millipore）所占的市场份额最大，在年总销售额200亿日元中约占60%。其次为富士照相胶片、汤浅电池、东洋滤纸和三菱化成工业公司。三菱人造丝公司以PE中空纤维膜和幕布式组件形成了系列化；超滤膜的生产是在微滤膜的制备的基础上，通过调整工艺参数而实现生产的。与微滤膜材质相同。世界上从事UF膜生产厂商有30家，日本占一半以上。其中旭化成工业和日东电工两公司市场份额最大。旭化成居世界第一，该公司的双皮层结构的超滤膜十分有特色。超滤膜主要用作家用净化器，开发膜法处理自来水和河湖水达到饮用水标准是目前瞩目的工艺过程；纳滤膜介于超滤膜和反渗透膜之间。其操作压力低，在相同的条件下比低压反渗透节能15%，同时还对二价或多价离子以及分子量大于200的有机物有较高的截留率，因此，应用领域日广，已开发出多种牌号的商品纳滤膜及组件，其中绝大部分为表面带负电荷的复合型膜。就膜材料而言，主要有芳香族聚酰胺、聚哌嗪酰胺、磺化聚（醚）砜和混合型复合纳滤膜四种。

离子交换膜——电渗析过程的离子交换膜主要用于电解食盐水制备氢氧化钠。在世界范围内以杜邦、旭化成和旭硝子公司生产的双层结构的全氟磺酸及羧酸膜在技术上最为先进。在日本离子膜几乎全为均相膜，膜层薄，导电性好，电流效率高。

渗透汽化膜——该膜主要用于水与有机物的分离和有机混合物的分离。到目前为止只有水/乙醇系优先透水膜实现了工业化。三井造船与GFT公司合作，成为国际上仅有的两家渗透汽化膜装置的生产厂家。据了解，三菱化学、宇部兴产和德山曹达公司也已具备提供自行开发的用于IPA回收的PV组件能力。

气体分离膜——70年代末，美国孟山都公司开发成功Prism中空纤维膜，被认为是现代气体分离技术的支柱之一。目前，Prism膜组件除用于合成氨弛放气中回收氢气外，在石油化工、天然气提氦、天然气净化、三次采油中等过程也有着广泛的用途。孟山都公司正在对原有膜工艺进行改进，开发出梯度密度膜，将富氮装置的渗透性能提高了2-3倍。目前气体分离膜的应用市场尚处于发育阶段，只占到所有膜过程的9.23%。国外气体分离膜的主要生产厂家有：孟山都、旭硝子、宇部兴产、帝人、法国液空等。

无机膜——近十年来，无机膜材料和制膜工艺发展很快。用于制备无机膜的材料主要有氧化铝、氧化钛、氧化锆、氧化硅、硅铝酸盐、钯、银及其合金等。其中氧化铝是研究最多应用最广的无机膜材料。

目前，无机膜种类有平板式、单管和多通道式、多沟槽式、中空纤维式。有单层结构和多层结构。按其功能可分为微滤膜、超滤膜、纳滤膜、气体分离膜及催化反应膜等。实现工业化生产的无机膜还仅仅限于陶瓷微滤膜和超滤膜两种。从事这两种膜生产的厂家主要集中在法国、美国和日本。如杜邦，富士胶片、罗纳普朗克、TDK等。日本近年大力开发多孔陶瓷膜，在某些方面已处于世界领先水平。

2、国外需求预测

1990年ICOM‘90（Chicago，USA）的统计资料预计1996年世界膜市场销售额为30亿美元，而实际上到1994年就已达到30亿美元以上。据估计到2004年膜市场销售额将达到100亿美元。另据有关资料报道，目前世界膜的年销售额为30-70亿美元，年增长率14-30%。以此进行测算，到2005年全按最低限计算可达到60-84亿美元，高限可达130-360亿美元。

（二）国内市场

1、国内生产情况及消费现状

* 数量、品种、质量、进出口

我国膜工业的总产值为：1993年为2亿元，1997年约4亿元。我国膜的品种和材质在前面的现状中已叙述，故在此不再重复。总的看，我国液体分离膜在微滤、超滤、反渗透、电渗析等技术已初具规模，许多产品已在各个领域得到应用，并取得很好效果，但与国外技术相比和国民经济需要仍存在较大差距。

微滤膜——我国相转化法高分子微滤膜性能和国外同类产品基本一致，褶筒式滤芯替代了进口。控制拉伸生产的聚乙烯、聚丙烯等微滤膜可自给。陶瓷膜与国外差距很小，质量不断提高。

超滤膜——与国外水平相比，我国超滤膜的品种相对较少，膜通量和截留性能低的生产厂0家较多，产品价格低，在水净化领域初步挡住了进口膜的竟争，国产膜市场占有率很高。但`在电子工业超纯水、电泳漆和酶制剂方面等占有率很低。

纳滤膜——我国纳滤膜的研究始于80年代末，在实验室中进行了多品种的开发，取得了初步成果。但与国外技术水平与应用规模相比，仅能说是刚刚开始。

反渗透膜——我国反渗透商品膜绝大部分是CA类高分子材料。三醋酸纤维素中空纤维在苦咸水脱盐用反渗透组件已达到东洋纺同类产品水平。我国某些反渗透膜的技术指标已接近国际先进水平。但膜和组器的整体技术和性能与国际先进水平相比仍有较大差距，导致我国反渗透工程使用的膜基本为进口，国产膜仅占市场份额的10%。尽管如此，国产膜将进口膜的价格抑制到最低线。

离子交换膜---我国离子交换膜的生产供需情况及与国际水平相比在前面已叙述,电渗析的工艺水平已接近世界先进水平，产品可由国内供应。但差距大的是在均相离子交换膜、双极膜及全氟离子交换膜及材料的制备上。均相膜和双极膜处于实验研究阶段。全氟离子膜的研究工作因种种原因已停止，1994年我国全氟离子膜制碱能力为47万吨，所需全氟离子膜基本靠由日美进口，每年耗外汇900万美元。2000年将达177.4万吨/年，届时每年需全氟离子膜约3.5万平方米，所需外汇将达2550万美元。

气体分离膜----我国气体分离膜与国外差距较小。已能自行设计和建立大型复合中空纤维膜分离器、批量生产复合卷式膜分离器，已建立60余套气体分离装置用于工业生产。

无机膜----我国起步与国外相近，差距较小，并有望形成自己的专利。因此，产品可由国内供应。

*影响国内市场的主要因素

需求动力不足---- 我 国属于发展中国家，总体工业技术落后，极大地限制了膜的应用。我国一些新兴产业如:电子信息、环保、生物医药等与发达国家相比还有很大差距,达到发达国家的应用水平，需要有一个认识、摸索、推广应用的过程。

缺乏行业间的综合参与和协调----膜技术属于高新技术，牵涉到许多部门和行业，单靠一个部门或行业是很难有作为的，需要研究、生产和使用单位共同参与.由于国内行业部门之间相互分割,缺乏信息交流,严重阻碍了我国膜技术的发展。

膜技术和产品的质量还有待进一步提高---如离子膜生产尚采用间歇式生产工艺，导致膜的质量不稳定，影响了膜的应用，只好进口。

2、国内需求预测

膜分离技术作为一种新型分离、纯化、浓缩的高新技术，已在我国各行业得到了广泛应用，今后随着国民经济的进一步发展，必将需要大量高质量的分离膜。 “十五”期间,我国各个领域所需要的液体、气体、无机分离膜情况初步分析和预测如下：

*液体分离膜领域

供排水方面---我国是一个缺水的国家，也是水污染比较严重的国家。因此，节约用水和对污水进行治理也就尤为重要。利用膜分离技术可以对地表水、地下水、苦咸水、海水进行脱盐纯化，对污水处理循环利用。我国北方苦咸水和沿海海水淡化以及城市废水处理等是液体分离膜的巨大市场，仅西北和华北地区饮用水工程对液体分离膜的需求就可达35亿元。另如厦门三达膜技术有限公司正在进行一些膜技术应用示范工程，包括：鼓浪屿污水零排放，用膜技术处理垃圾场渗沥液和焚烧粉尘等，这些项目的推广潜力巨大。其它如在医药、化工、食品工程用无菌水等,仅"九五"期间瓶装水的销售额就达20亿元；高纯化水（微电子工业、生物工程、高压锅炉补充水）、软化水（低压锅炉补充水、食品工业配料用水）等方面用量则更大，如三达膜技术公司将膜技术用于维生素C生产工艺中，使用该技术的江苏江山公司一跃为目前国内最大的维生素C生产企业，并在国际维生素C市场占有15%份额。在排水领域中主要用于对工业废水中有价值的物质回收及水再利用。如造纸黑液中回收木质素磺酸盐。

食品工业——膜分离已成功地工业规模地用于果汁、蔬菜汁的澄清与无菌化处理。在乳品中用于牛奶浓缩。

医疗、医药领域——用于生物制剂及抗生素的纯化和浓缩；人工肾、肺注射用水的制备；医疗用氧无菌空气的制取等等。

石油化工——我国多数油田已进入二次、三次采油期，并出现一些低渗透油田，而油田回注水处理已成为石油工业发展的重要技术问题。此外，在酸性气体分离、锅炉富氧燃烧等都有很大需要量。

膜在国防上的应用——可用于海岛、舰艇生活用水的现场制备；流动式野战给水处理车；单兵淡化器；高原、地下坑道作业的空气增氧等。

* 气体分离膜领域

80年代我国开发的聚砜--硅橡胶中空纤维分离器的性能接近Prism膜的水平，已在数十家化肥厂使用，取得了良好的社会、经济效益。富氧膜亦已投入使用。国内对气体分离膜需求是迫切的、巨大的，仅H2回收浓缩技术，近千家化肥厂均是潜在的应用市场。而富氧膜对于各类炼钢厂、玻璃厂、医疗、高原兵站、生活娱乐设施均有应用的可能性。采用集成分离技术回收炼厂弛放气是石化行业的重要技改方向之一。我国每年向大气中排出的有机物蒸汽在200万吨以上，其回收利用也是气体分离膜的潜在市场。此外，诸如气体脱湿干燥、水果保鲜、煤气脱硫、天然气脱酸性气体、超纯氢制备等都对气体分离膜提出了巨大的需求。我国天然气远景储量40万亿立方米，天然气在使用前必须净化，膜法比干法脱硫技术投资平均降低20%。我国每年有数千亿立方米的工业气源需要净化才能达到使用标准。发展节能、无污染的有效净化方法有重大意义。1995年我国气体分离膜产值仅1000万元，预计到本世纪末我国对气体分离膜及膜设备的需求至少为10亿元。

无机陶瓷膜具有较好的耐高温性能和很好的化学惰性，能较好地解决化工、医药等各行业特定的分离问题。虽然无机膜目前仅占全球膜市场约5%，但它正以30%的年增长率发展着。国内无机膜的需求很广，市场很大，根据有关产业部门的“九五”发展计划和2010年发展目标预测，仅无机盐生产中结晶母液过滤、超细粒子回收等对陶瓷膜装备的需求就在5亿元以上，特种油水体系分离净化，如钢厂大型轧机冷轧乳液净化、金属清洗液净化、油田回注水处理等就需无机膜装备达5亿元以上。

纳滤膜在共沸物分离中具有广阔市场。化工等许多行业是耗能大户，生产过程有蒸馏和蒸发，采用膜技术进行共沸物分离和浓缩，可大幅度降低能耗，渗透汽化技术很可能在下个世纪取代蒸馏等技术。目前我国酯产品有300多种，产量8--10万吨，产值10多亿元，若采用渗透汽化技术，仅节能一项每年可节省开支约3000万元。

从总体看，到2005年，我国膜市场的需求大约在20--25亿元。届时，我国膜产品市场可占全球膜市场约3%的份额。

四、行业发展的指导思想和目标

1、指导思想

我国膜工业经过80年代的快速发展，已奠定了较扎实的基础。但与国际先进水平相比，仍存在很大差距，特别是在产品品种和质量上还不能抗争，我们有些产品至今靠进口。随着全球经济一体化进程的加快和我国即将参加世贸组织，膜工业将面临激烈的国际市场竟争，为此，膜行业发展的指导思想应该是：

按高起点、跨世纪、持续、快速、健康发展的要求，以市场为导向，以高新技术为纽带，以经济效益为中心，大力转变行业发展方式，优化产业结构，加大投资力度，加快发展，努力满足相关行业消费需求和产业优化的需要。

贯彻“统筹规划、发挥中央和地方两个积极性、鼓励竞争、实施调整、重视科技、突破重点和关键、拓展市场、形成自己的知识产权”的基本方针。

2、发展目标

我国膜工业整体技术水平要落后国际先进水平5--10年，而产业化差距更大。为此，我们必须急起直追。初步设想到2010年，我国膜材料和膜技术的整体水平将接近国外同期先进技术水平，电渗析、微滤、超滤、无机膜和气体分离膜将基本满足国内的需求，并有部分出口，反渗透工程的建设立足国内，渗透蒸发和纳滤膜将投入工业应用。我国将在膜催化反应与一些新膜过程开发研究中处于世界前列。具体规划发展目标如下：

以解决膜材料与膜制备技术为核心，突破复合反渗透膜和纳滤膜技术关键，使国产反渗透与纳滤膜达到先进技术水平，具备与国外产品相竞争的能力，提高国产膜在国内市场的占有率。

进行行业统筹规划和科技开发,提高国产高分子超滤膜的技术档次。国家应从整体布局上进行考虑，以技术进步为核心，建立具有较大规模和较高技术水平的骨干企业，提高竞争能力和技术水平，参与世界市场竞争。

我国气体分离膜的目标是在已有的氢、氮、氧等气体分离向水蒸汽、二氧化碳和有机蒸汽分离方面发展，并将应用领域从目前的废旧资源的回收利用扩展至环境保护、工业制气及净化等领域，将气体膜分离技术从已有的处理高压、高浓度、简单组份的气源向低压、微量、温、复杂组份的方向发展。其目标是制备出高通量、高选择性的膜及器件，并能耐高温、高压、有机溶剂和酸碱。加强气体分离的集成技术研究，提高竞争力，占领国内市场。

我国无机膜的发展将以形成产业化为核心，在本世纪内实现陶瓷微滤膜、陶瓷超滤膜的工业化生产，占领国内市场。开发质优价廉的高温除尘脱硫膜，解决烟道气除尘脱硫的难题。

渗透汽化将作为膜材料领域的开发重点。一方面要以现有技术为基础，进行工业化技术开发，到2000年建成具有一定规模的醇--水分离渗透汽化工业示范装置，并积极扩展至有机物/有机物分离的膜材料与过程研究，实现其工业化应用。

继续进行催化膜材料与膜催化反应的工程研究，并获得知识产权，到2010年实现工业化过程。

1997年，国产膜年销售额还不足4亿元，而根据预测，本世纪末我国膜市场约为50亿元，膜配套工程产值超过150亿元。如果到2010年我国膜工业基本立足国内的话，那麽只少应完成此数目的任务。

3、投资规模估算

为了实现膜工业"十五"规划的目标和加速赶超世界先进水平的步伐,我国膜工业必须加大投资力度.根据初步测算,基本建设投资30亿元、技术改造费用15亿元、科研开发费用5亿元，共50亿元。

五、行业规划的内容 

1、行业发展的产业政策

* 统一规划，加强宏观调控

为避免低水平的重复建设而给国家和企事业造成不必要的损失，今后国家对大的膜分离项目有必要进行宏观调控，纳入统一规划，在得到批准后再进行建设。

*形成重点骨干企业集团,实现规模经济

2、结构调整的方向及重点

通过企业的兼并与联合、优胜劣汰的市场机制，实现结构调整和企业优化重组，建立技术开发能力强和具有相当规模的膜基地，从而增强企业的竞争能力和提高经济效益。

3、技术创新和科研开发重点

“十五”我国膜材料科技发展方向为：液体、气体、无机、渗透汽化膜，膜材料基础研究，储备技术研究。

“十五”的重大研究课题有：

* 高分子滤膜材料与膜制备技术研究

* 高通量、高选择性气体分离膜材料与制备技术的研究

* 无机膜材料与无机膜制备技术研究

* 催化膜材料与膜反应技术的研究

* 渗透汽化膜材料与制备技术的研究

* 新膜材料与新的膜分离过程的创新研究

*化工、电力、电子、医药、轻工、冶金、环保、食品、机械等行业膜技术的应用研究。

4、投资政策

膜产业将是21世纪新型的十大高科技产业,其应用必将极大地推动相关行业的技术进步,促进人类社会的发展,膜分离技术将在很大程度上取代传统的分离技术,我们必须进一步加强对膜材料和膜过程的研究、开发和市场开拓，提高我国膜产品的技术水平，增强国际竞争能力。因此，必须加大投资力度，特别是在科研开发上更要投较多的资金，不断开发新品种新技术。

为加速我国膜工业的发展,我们应当采取多种融资渠道,除利用国内银行贷款外,还应争取外国政府贷款,也可采用合资和股份制等形式.

六、实施措施和建议

1、重点项目推荐建议

* 2万平方米/年无机陶瓷膜生产线

利用南京化工大学研制开发的无机陶瓷膜技术，在江苏箭穿无机膜设备股份有限公司建设2万平方米/年无机陶瓷膜生产线。

* 引进规模为2500个/年8寸组件

利用引进技术在常洲能源设备厂建设渗透膜及2500个/年8寸渗透膜组件生产线。

*扩大能力达2700个中空纤维超滤膜组件生产线。

利用引进设备扩大烟台膜技术发展总公司中空纤维超滤膜生产线，能力达2700个组件，并提高现有生产线的技术水平。

*建立千吨级以上的醇--水分离渗透汽化工业装置。

*膜技术国家检测中心

中国膜工业协会在北京建立膜技术国家检测中心。

*膜技术应用研究中心

中国膜工业协会在北京建立膜技术应用研究中心。

*膜技术国家教育中心

中国膜工业协会在北京建立膜技术国家教育中心。

*烧碱离子膜生产线

南通合成材料厂利用引进技术建立烧碱离子膜生产线。

*人工透析膜生产线

长沙化工研究院利用引进技术建立人工透析膜生产线。

*纳滤膜生产线

杭州水处理中心利用引进技术建立纳滤膜生产线。

*膜技术应用示范工程

在全国范围内选择膜应用技术基础好的企事业，建立反渗透、微滤、超滤、纳滤、离子膜和膜蒸馏的应用示范工程。

2、希望国家支持的政策

(1)加强行业的管理和协调

膜产业涉及多个学科领域和行业，只有相互协调和通力配合才能完成膜技术 的发展任务。建议国家有关部门加强对行业的管理和协调。制定相关的政策法规及技术标准，推进膜行业的发展，如能源使用政策，严格限制节能和消耗指标，引导企业采用膜技术，改变我国工业能耗居高不下的局面；严格环保政策、法规、加强执行力度，促进膜技术的应用和发展；建立建全行业技术标准，杜绝不合格产品进入市场。

(2)加大在膜工业的投资力度。

(3)编制国家科技攻关项目、重点关键技术产业计划、膜基础性研究长期战略性计划、膜行业的创新计划和技术储备计划。

(4)培养膜行业的复合型人材和学科带头人。

3、措施建议

(1) 建立国家液体膜、气体膜、无机膜工程中心，加强对工程化关键技术的科技攻关，提高我国膜产品的国际竞争力。

(2) 加强基础性研究，突出创新，形成自己知识产权。

(3) 建立质量监测体系，加强行业的管理。

(4) 加强对企业结构的合理调整.

七、2015年远景发展规划设想

1、2015年需求预测

预计到2015年，世界膜市场销售额将达到750亿美元，我国膜市场销售额将达到200亿元，约占世界市场份额的3%。

2、2015年发展目标

目前我国膜工业整体技术水平要落后国际先进水平约10年，目前膜产品的国产化率仅为20%左右，在未来15年内，我国将通过引进国外先进技术和国内自主开发，力争到2015年使我国膜材料和膜技术的整体水平基本达到国外同期先进水平，国产化率达到80%以上，基本满足国内需求，并有部分出口。