核心提示

隨著城鎮(zhèn)污水處理率不斷提升，提高城鎮(zhèn)污水處理效果將逐漸成為行業(yè)未來發(fā)展重點，膜法因其運行穩(wěn)定、適應(yīng)性強等特點，受到水處理行業(yè)的青睞，現(xiàn)今膜技術(shù)在不斷進(jìn)步，產(chǎn)品質(zhì)量在提升，故國內(nèi)膜法水處理市場規(guī)模擴(kuò)張有望提速。業(yè)內(nèi)普遍認(rèn)為，“十三五”期間膜法水處理行業(yè)將以10—15%的復(fù)合增速擴(kuò)容。

一、水處理行業(yè)概況

我們先來普及一下污水處理市場概況、水處理過程及膜的應(yīng)用情況。

1. 污水處理市場的概況

2003-2014 年，全國城鎮(zhèn)污水處理廠的年均增速達(dá)到25.16%，到2014 年，數(shù)量達(dá)到6031 座，不過增速已經(jīng)放緩，2014 年增速為12.43%。

同期，城鎮(zhèn)污水處理量年均增速達(dá)到18.35%，到2014 年已經(jīng)達(dá)到494.30 億噸，但增速同樣下降到了8.38%。同時，據(jù)住建部數(shù)據(jù)， 2010-2015 年城市污水處理能力年均提高6.09%，至2015 年已經(jīng)達(dá)到14028 萬立方米/日，再生水能力提高到2317 萬立方米/日。在2010 年，城鎮(zhèn)污水處理率已經(jīng)達(dá)到72.90%，由于后續(xù)數(shù)據(jù)缺乏，但推測其比率已超過80%，因此未來城鎮(zhèn)污水處理走勢趨緩，增量空間有限，存量運營將成為關(guān)鍵。

另外，相比于城鎮(zhèn)污水處理，工業(yè)廢水治理市場已經(jīng)處于減速區(qū)間，全國工業(yè)廢水治理投資完成額已經(jīng)負(fù)增長， 2014 年增長-7.72%，為115.25 億元。

結(jié)論：截止2015年末，中國約有6500座污水處理廠，城鎮(zhèn)污水處理能力約2.17億噸/日，全球污水處理能力約10億噸/日。

2. 污水來源和處理流程

我們以市政污水處理為例，處理的對象是排放到市政管網(wǎng)中的污廢水。這些污廢水有三大來源：生活污水、工業(yè)污水、初期污染雨水， 其中，工業(yè)污水一般要經(jīng)過預(yù)處理，達(dá)到國家和地區(qū)的排放標(biāo)準(zhǔn)才能排放到市政管網(wǎng)中。當(dāng)然，偷排、不達(dá)標(biāo)排放是另外一個問題。

在對水處理流程中，廢水一般要經(jīng)過初沉池、生化反應(yīng)器、二沉池等環(huán)節(jié)，在生化反應(yīng)器中，由于采用不同的固定微生物的方法，因而出現(xiàn)氧化溝、傳統(tǒng)活性污泥法、A2/O、SBR、A/O、MBR 等水處理技術(shù)。通常所說的膜法水處理，指的就是MBR 水處理技術(shù)，目前，其使用的主要是微濾膜和超濾膜。

3. 膜法水處理和傳統(tǒng)水處理的區(qū)別

使用膜法技術(shù)可以大幅度提高產(chǎn)水水質(zhì)。按處理深度，可將污水處理分為一級處理、二級處理和深度處理。一級處理的主要目的是去除懸浮狀態(tài)固體，常采用物理法，對于BOD5的去除率一般在20%~30%；二級處理的目的是進(jìn)一步去除污水中膠體和溶解性污染物，常使用生物法，BOD5的去除率在90%以上；深度處理以達(dá)到更高的處理與排放要求或污水回用為目的。

膜法技術(shù)通常用于處理二級處理活性污泥出水，或者將膜處理系統(tǒng)直接置于生化池，代替原有二沉池、絮凝沉淀池等環(huán)節(jié)。使用膜法技術(shù)改造之后，傳統(tǒng)污水處理工藝可以直接生產(chǎn)出高品質(zhì)再生水。

結(jié)論：水處理行業(yè)具有剛性需求屬性；水需求持續(xù)增長；污水處理市場快速發(fā)展，但增速已放緩；以水處理為主要手段的水資源循環(huán)利用是解決上述矛盾最佳方案。

二、政策向?qū)?/span>

近年來，膜技術(shù)水處理行業(yè)的相關(guān)政策。

2015年4月國務(wù)院發(fā)布“水十條”，其中明確：敏感區(qū)域（重點湖泊、重點水庫、近岸海域匯水區(qū)域）城鎮(zhèn)污水處理設(shè)施應(yīng)于2017年底前全面達(dá)到一級A排放標(biāo)準(zhǔn)；建成區(qū)水體水質(zhì)達(dá)不到地表水Ⅳ類標(biāo)準(zhǔn)的城市，新建城鎮(zhèn)污水處理設(shè)施要執(zhí)行一級A排放標(biāo)準(zhǔn)。“水十條”提標(biāo)改造投資空間預(yù)計約400億。

結(jié)論：水資源安全是國家安全的重要組成部分，近年來國家大力扶持水處理膜產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。排放標(biāo)準(zhǔn)越來越高，利好膜行業(yè)。

三、膜法水處理介紹

不同種類的膜技術(shù)分別應(yīng)用于不同的細(xì)分領(lǐng)域，主要包括市政污水處理及再生、自來水處理、工業(yè)水回用、海水淡化、家用凈水器等。

1. 膜法水處理應(yīng)用范圍

膜技術(shù)在水處理方面的應(yīng)用約占國內(nèi)分離膜市場的85%份額，是分離膜的主要應(yīng)用領(lǐng)域。

膜法水處理 – 應(yīng)用領(lǐng)域示意圖

注：其他領(lǐng)域 - 特種分離一般是指發(fā)酵、制藥等如菌體分離、生物法生產(chǎn)丙烯酰胺、血液透析。

實際應(yīng)用中需要應(yīng)用多種膜技術(shù)

2.膜技術(shù)和核心優(yōu)勢

結(jié)論：膜法水處理的優(yōu)勢明顯、出水水質(zhì)高，市場空間廣闊，但成本較高。

四、膜行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈和利潤分布

1. 水處理產(chǎn)業(yè)鏈?zhǔn)疽鈭D

2. 膜法水處理產(chǎn)業(yè)鏈?zhǔn)疽鈭D

3. 膜法水處理的產(chǎn)業(yè)鏈包括

• 上游：包含膜材料、膜組件制作。膜材料分為反滲透、納濾、超濾、微濾四種。膜組件分為中空纖維式、平板式、卷式、管式四種。上游膜材料的性能和價格直接影響膜組件設(shè)備的性能、膜法水處理工藝的優(yōu)化空間和水處理設(shè)施的投資成本與運營費用。膜材料/膜元件制作和研發(fā)在整條產(chǎn)業(yè)鏈中擁有更高的技術(shù)先進(jìn)性和盈利性。

• 中游：包含工程的技術(shù)設(shè)計、工藝設(shè)計、工程建設(shè)。技術(shù)和工藝設(shè)計主要分為膜生物反應(yīng)器（MBR）、連續(xù)膜過濾系統(tǒng)（CMF）、浸沒式膜過濾（SMF）和雙向流膜過濾技術(shù)（TWF）。

• 下游：包含水處理設(shè)施的運營、維護(hù)。主要涉及給水處理、污水處理、海水淡化、超純水制作以及膜的清洗、更換等。

4. 產(chǎn)業(yè)鏈的收入、利潤分布

結(jié)論：膜法水處理產(chǎn)業(yè)鏈50%以上的收入和利潤，都在膜材料和組件的制造環(huán)節(jié)。

五、國內(nèi)膜技術(shù)水處理的發(fā)展歷程

通過梳理行業(yè)產(chǎn)值變化規(guī)律，以及相關(guān)政策和標(biāo)志性事件，中國膜法水處理行業(yè)的發(fā)展經(jīng)歷了以下幾個階段：

1. 實驗室階段（2001年之前）：我國早在1967年就開始了反滲透膜的研制工作，1986年CA非對稱反滲透膜實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，1991年MBR技術(shù)傳入中國，1998年第一個采用MBR工藝的中水回用裝置在大連建成，處理量為200噸/天。這一階段膜技術(shù)主要集中在大學(xué)和科研機(jī)構(gòu)的實驗室小試、中試階段裝置。

2. 小型工程應(yīng)用階段（2001-2006年）：2001年國家推出膜產(chǎn)業(yè)化政策，膜法水處理工藝進(jìn)入深入研究階段，部分處理量為幾百至幾千噸/天的小型MBR污水處理工程開始建造，2004年慈溪杭州灣航豐水廠建成，成為第一個規(guī)模5萬噸/天以上的膜法城鎮(zhèn)供水項目。

3. 規(guī)模化工程應(yīng)用階段（2006-2011年）：2005年國家推出的節(jié)能減排和污水資源化政策促進(jìn)膜產(chǎn)業(yè)加速發(fā)展。以采用MBR工藝的北京密云4.5萬噸/天再生水項目為代表的萬噸級以上膜法污水處理裝置陸續(xù)投運。這一階段由于2008年北京奧運會和2007年無錫太湖藍(lán)藻事件的催化劑作用，公眾對水安全的重視程度顯著提升，為膜法技術(shù)規(guī)�；�推廣奠定了基礎(chǔ)。

4. 全面推廣階段（2011年至今）：國產(chǎn)膜材技術(shù)逐漸成熟，價格下降，同時伴隨著環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)日趨嚴(yán)格和民眾環(huán)保意識增強，膜法技術(shù)在全國多地開始商業(yè)化應(yīng)用，目前全國投運或在建的萬噸級MBR城鎮(zhèn)污水處理系統(tǒng)已達(dá)上百個。

我們認(rèn)為中國膜法水處理行業(yè)的發(fā)展遵循以下規(guī)律：環(huán)保指標(biāo)日趨嚴(yán)格是促使產(chǎn)業(yè)發(fā)展的外因，而以碧水源、津膜科技為代表的一批國內(nèi)膜企技術(shù)水平提升以及公眾環(huán)保意識增強則是產(chǎn)業(yè)發(fā)展的內(nèi)在動力，同時標(biāo)志性事件在關(guān)鍵時間節(jié)點起到了催化劑作用。

六、膜材料市場和未來趨勢分析

1. 國外市場

全球膜及膜組件市場銷售額，從1999年44億美元上升到2014年186.80億美元，復(fù)合增長率7-8%。

2. 國內(nèi)市場

我國膜產(chǎn)業(yè)總產(chǎn)值（指膜制品、膜組件、膜附屬設(shè)備及相關(guān)工程的總值）從1993年2億元上升到2015年近850億元，復(fù)合增長率超過20%，其中水處理領(lǐng)域占到85%以上。

工信部提出"十三五"我國膜工業(yè)發(fā)展目標(biāo)是，年均增長率將達(dá)到或超過20%,故保守預(yù)測到2020年達(dá)到2000-2500億元，膜產(chǎn)品出口產(chǎn)值每年超過100億元。

3. 膜材料成本逐漸下降

在當(dāng)前市場，膜技術(shù)在污水處理行業(yè)推廣應(yīng)用面臨的最重要的制約因素是較高的成本。隨著膜技術(shù)研發(fā)和應(yīng)用的不斷推進(jìn)，加上國產(chǎn)替代趨勢愈發(fā)明顯，膜材料及膜技術(shù)應(yīng)用成本都趨于下降。而膜材料價格不斷下探，不僅拓寬了膜法水處理應(yīng)用范圍，膜產(chǎn)品在污水處理領(lǐng)域大規(guī)模應(yīng)用將成為現(xiàn)實。

以MBR膜為例，過去的20多年間，受益于膜工藝設(shè)計的改進(jìn)、運行維護(hù)方案的優(yōu)化和膜壽命的延長，膜產(chǎn)品及其工藝以指數(shù)形式下降，整個生命周期成本從1992年400美元/㎡降低至2005年不足50美元/㎡。

在實際應(yīng)用中，傳統(tǒng)工藝污水廠的單噸造價為1000–1200元，而采用MBR工藝的污水廠單噸造價一般都在1500元左右。考慮到財政部有望出臺的補貼政策，可抹平膜技術(shù)與傳統(tǒng)工藝的造價差距。運行費用方面，以MBR為例，在考慮技術(shù)進(jìn)步帶來的能耗下降和污泥處置要求的情況下，膜處理的運營費用與傳統(tǒng)工藝差距僅有20%。

4. 膜法水處理廠的變化

市政大規(guī)模MBR應(yīng)用和膜法市政水廠的規(guī)模變化，與整個膜法水處理行業(yè)產(chǎn)值的變化趨勢高度一致。因此可以認(rèn)為，以上兩類膜技術(shù)的應(yīng)用在膜法水處理產(chǎn)值的快速增長中起到了主導(dǎo)作用。

城鎮(zhèn)污水處理和城鎮(zhèn)供水是膜法水處理技術(shù)的主要應(yīng)用場所，絕大多數(shù)膜法城鎮(zhèn)污水處理廠使用MBR技術(shù)，大部分膜法城鎮(zhèn)水廠采用微濾膜，部分出水指標(biāo)較高的水廠同時使用反滲透膜。另外，未來在工業(yè)污水處理以及再生水領(lǐng)域，膜法技術(shù)也將有較大發(fā)展空間。

5. 行業(yè)趨勢

• 膜元件生產(chǎn)高端化。

膜元件生產(chǎn)和研發(fā)一直是整個膜法水處理產(chǎn)業(yè)鏈技術(shù)核心，占據(jù)利潤金字塔頂端位置。目前低端膜市場國產(chǎn)化程度逐步升高，但由于技術(shù)壁壘下降，競爭趨于激烈，導(dǎo)致利潤率逐步下降。反觀高端膜市場，由于技術(shù)差距，大部分市場份額仍然被國際品牌占領(lǐng)，利潤率維持在較高水平。高利潤必將吸引更多企業(yè)進(jìn)入，膜元件生產(chǎn)向高端發(fā)展是大勢所趨。

• 向全產(chǎn)業(yè)鏈延伸

膜法水處理產(chǎn)業(yè)鏈由膜元件研發(fā)和制作、膜組件制作、成套解決方案提供、運營和維護(hù)等幾部分組成。由其中一點切入，向全產(chǎn)業(yè)鏈延伸，可以迅速擴(kuò)大公司營業(yè)收入和利潤總額，帶來公司的高速成長，同時塑造品牌形象，提高抗風(fēng)險能力，降低平均成本。因此，向全產(chǎn)業(yè)鏈延伸是行業(yè)發(fā)展的另一大趨勢。

七、國內(nèi)膜技術(shù)行業(yè)的競爭格

1. 競爭格局

2. 國內(nèi)膜企規(guī)模兩極分化趨勢明顯

目前，中國膜工業(yè)規(guī)模以上企業(yè)約400家，企業(yè)規(guī)模呈現(xiàn)兩極分化趨勢。大多數(shù)國內(nèi)膜企業(yè)有規(guī)模較小，研發(fā)實力較弱，資金實力較差的特點。

年產(chǎn)值500萬左右的小規(guī)模企業(yè)占膜企總數(shù)的約85%；年產(chǎn)值1000萬以上一億以下的中等規(guī)模企業(yè)約占10%；年億元產(chǎn)值以上企業(yè)僅占企業(yè)總數(shù)的5%，但這一類企業(yè)集中了行業(yè)約90%的營業(yè)收入。如圖所示，2015年碧水源年營業(yè)收入為52.1億，超過所有年產(chǎn)值一億元以下膜企業(yè)的營業(yè)收入總和。

國內(nèi)膜企中一批規(guī)模較大，競爭力較強的企業(yè)已登錄資本市場。目前在主板上市的膜法水處理相關(guān)標(biāo)的有碧水源、津膜科技、南方匯通、維爾利和萬邦達(dá)。其中，津膜科技和南方匯通主要以膜制造商的角色出現(xiàn)；碧水源和維爾利是主流的膜工程商；萬邦達(dá)在2015年與日本東麗成立合資公司，開始生產(chǎn)MBR膜元件和膜組件，并借此機(jī)會切入膜法水處理市場。另外，在新三板市場有大概35家膜法水處理相關(guān)標(biāo)的。

3. 反滲透（RO）膜市場

反滲透膜主要用于脫鹽、超純水制造、海水淡化領(lǐng)域。反滲透膜技術(shù)壁壘遠(yuǎn)高于微濾和超濾膜。在RO膜元件制作所使用的50余種原材料和輔料中，聚酯無紡布、濃水隔網(wǎng)等至今尚未實現(xiàn)國產(chǎn)化。

• 反滲透膜市場份額占比最大。1）技術(shù)含量最高的的是膜元件環(huán)節(jié)（反滲透、超濾和微濾）。2）在各種膜組件中，反滲透膜的市場規(guī)模占比最高，達(dá)到45%左右，微濾膜膜組件其次，占比30%左右，納濾和超濾膜占比在20%左右。

• 反滲透膜屬于寡頭競爭格局，國產(chǎn)化率低。1）全球反滲透膜屬于寡頭競爭格局，主要有7大生產(chǎn)廠商，包括陶氏化學(xué)、日東電工、日本東麗、美國 GE、美國科氏、韓國世韓和時代沃頓。2）國內(nèi)市場陶氏反滲透膜領(lǐng)域市場占有率第一，國產(chǎn)膜僅時代沃頓占比10%左右（2012年）。

4. 超濾（UF）/微濾（MF）膜市場

超/微濾膜主要用于污水處理及回用，給水凈化以及海水淡化預(yù)處理領(lǐng)域。是中國目前膜產(chǎn)業(yè)中企業(yè)數(shù)量、產(chǎn)品種類、型號最多，能與國外產(chǎn)品相抗衡的領(lǐng)域。

• 超濾/微濾膜市場的三個特點：1）國內(nèi)超濾/微濾膜市場還沒有形成壟斷局面。目前高端市場由科氏為首的國外企業(yè)占據(jù)了大部分，中低端市場由國內(nèi)的企業(yè)瓜分。2）超濾/微濾膜國產(chǎn)率目前達(dá)到50%左右。其中的代表企業(yè)有津膜科技和海南立昇。3）國產(chǎn)膜性價比更優(yōu)秀：國內(nèi)UF/MF性能與國外相當(dāng)，價格卻只有國外企業(yè)的一半。4）市場競爭激烈，低端產(chǎn)品利潤率下滑。

結(jié)論：反滲透膜的市場規(guī)模占比最高，被國際巨頭占據(jù)或壟斷；超濾/微濾被國內(nèi)外大廠瓜分，尚未形成壟斷，但價格競爭激烈；替代進(jìn)口，國產(chǎn)膜市場份額逐步增加。

內(nèi)容來源于：知乎—丁敏