国内陶瓷膜行业技术进步与创新的速度正在不断加快

1、陶瓷膜简介

陶瓷膜是以氧化铝（Al2O3）、氧化锆（ZrO2）和氧化钛（TiO2）等粉体原料经特殊工艺制备而成的膜。陶瓷膜管壁密布微孔，在压力作用下，原料液在膜管内的膜外侧流动，小分子物质（或液体）透过膜，大分子物质（或固体颗粒、液体液滴）被膜截留从而达到料液不同成分的分离、浓缩和纯化之目的。

从结构上看，陶瓷膜一般由支撑体层、过渡层和膜层组成非对称结构，其中支撑体层是构成陶瓷膜的主体结构，为膜层提供必要的机械强度，孔隙率较高、平均孔径较大，是陶瓷膜机械强度、化学稳定性等性能的主要决定因素；膜层是涂于过渡层表面经烧结而成的一层致密陶瓷薄膜，其厚度通常在几十微米，通过采用不同的陶瓷粉体材料与烧制工艺，可以对膜层的孔径大小、孔径分布等进行调节，从而控制陶瓷膜的过滤范围、分离精度等功能指标；过渡层是膜层与支撑体层之间的一层过渡结构，其作用在于防止膜层内的陶瓷粉体渗入支撑体层，帮助膜层与支撑体层更好的结合。

随着国内陶瓷膜行业的发展，行业技术进步与创新的速度正在不断加快。未来陶瓷膜领域的发展趋势将主要集中在以下几个方面：

2、陶瓷膜行业竞争格局

国内陶瓷膜行业的发展时间较短，且陶瓷膜行业在技术、市场和人才等方面具有较高壁垒，国内仅有极少数具备较高综合实力的企业能够建立完整的膜集成技术整体解决方案业务体系。现阶段，国内陶瓷膜行业的竞争主要体现为陶瓷膜企业与传统过滤分离工艺企业之间的技术替代竞争、国内企业面对国外先进企业的进口替代竞争，以及以有机膜为核心的膜分离技术应用企业竞争。

（1）与传统过滤分离工艺企业之间的技术替代竞争

以陶瓷膜为核心的膜分离技术目前主要作为高效分离工艺在过程工业以及特种水处理领域中的过滤分离、浓缩提纯、净化除杂等工艺环节用于替代传统过滤分离技术。而在上述领域中，传统过滤分离工艺经过多年应用，工艺技术已较成熟，设备通用性较强，市场也相对较为成熟。膜分离技术企业与传统过滤分离工艺企业之间的竞争主要表现为技术的替代竞争，即在具体应用环境条件下技术经济合理性的竞争。与传统过滤分离工艺相比，膜分离技术工艺因设备技术含量高、专用性强、通常采用自动控制系统等因素，初始投资可能相对较高。但膜分离技术具有分离效率和分离精度高、能耗低、产品质量高等优势，并且能够很好地适应各种苛刻环境和复杂工艺条件，因而后期运营维护成本通常相对较低，具有一定的技术经济性。随着膜分离技术的发展和市场认知度的提高，膜分离技术对传统过滤分离技术的替代作用将进一步显现。

（2）行业内企业间的竞争

国内目前从事陶瓷膜业务的规模化企业仍较少，多数企业的业务范围仅限于采购陶瓷膜材料及组件进行成套设备加工和工程安装，仅有极少数企业具备自主研发、设计、生产陶瓷膜材料、膜组件与成套设备并以此为基础向客户提供膜集成技术整体解决方案的完整业务体系。现阶段国内陶瓷膜行业内的竞争主要是国内企业面对国外先进企业的进口替代竞争。

国外陶瓷膜技术及其应用的发展时间相对较长，因此在我国陶瓷膜行业发展初期，国外先进企业凭借其技术和产品优势，在我国陶瓷膜市场占据了垄断地位。随着国内陶瓷膜企业的快速发展，国外先进企业的垄断地位已被打破，国内领先企业与国外先进企业之间的技术、产品差距被迅速拉近，并且凭借价格竞争力、产品适用性及全过程服务等优势已在国内陶瓷膜市场占据主导地位。但国外先进企业，如法国诺华公司、美国颇尔公司、法国达美工业公司等，为重新抢占国内市场，纷纷加大了对国内陶瓷膜市场的投入力度。国外先进企业的积极投入，带动了国内陶瓷膜技术水平的提高和应用规模的扩大，但也将加剧国内陶瓷膜行业的市场竞争，对国内企业的发展形成一定压力。

（3）与以有机膜为核心的膜分离技术应用企业竞争

根据膜材质的不同，膜可分为无机膜和有机膜，其中有机膜是以有机聚合物加工而成，开发应用较早，且孔径更细、过滤精度更高，成本相对较低。相比较而言，陶瓷膜具有耐高温的优势，并且对酸、碱和有机溶剂的承受能力较强，具有良好的物理结构稳定性、耐久性好。随着膜分离技术及其应用的发展，对膜的使用条件提出了越来越高的要求，陶瓷膜克服了有机膜在耐高温、耐酸碱、耐有机溶剂、机械强度等方面的不足，尤其适用于过程工业及特种水处理等苛刻环境或复杂条件下的膜分离应用，近年来得到了快速发展。

综上，陶瓷膜和有机膜拥有各自的比较优势，但总体而言，陶瓷膜机械强度高，也更加能够适应高温、强酸碱、有机溶剂含量高等苛刻环境或复杂条件下的流体过滤与物质分离。但随着有机膜生产厂家不断提升有机膜的技术工艺，提高有机膜的各项技术指标，上述企业未来仍面临着以有机膜为核心的膜分离技术应用企业的竞争压力。

3、行业壁垒

（1）技术壁垒

以膜分离技术为基础的膜集成技术整体解决方案涉及材料科学、分离工程、过程工艺、环境科学、自动控制技术等多学科领域，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，陶瓷膜企业需全面掌握陶瓷膜材料制备、膜组件与成套设备开发以及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。由于上述各方面的关键核心技术及相关系统集成和运营服务能力需要企业经过长期实践与技术研究的积累方可掌握，涉及多项专利及非专利技术，存在较高的技术壁垒。

目前，具备陶瓷膜技术自主研发和综合创新能力的国内企业仍较少，仅有极少数企业能够自主掌握包括陶瓷膜材料制备技术、膜组件与成套设备开发技术、膜分离技术应用工艺及相关耦合技术在内的全面技术体系。

（2）市场壁垒

膜集成技术整体解决方案的应用通常涉及对传统过滤分离工艺的替代，并可能涉及对相关配套生产工艺的升级改造，覆盖了下游客户生产工艺中的重要环节。故下游应用客户在选择实施膜集成技术整体解决方案时通常较为审慎，对整体解决方案的适用性、安全性、可靠性和稳定性等有较高要求。因此，项目运行经验和过往成功案例，成为客户选择解决方案提供商的关键考虑因素，从而对新进入者构成一定的市场壁垒。

此外，陶瓷膜技术在我国的发展时间相对较短，下游众多应用领域客户对陶瓷膜技术及陶瓷膜企业的认知度尚有限。行业内领先企业的品牌形象和市场地位会直接影响下游客户对其技术和产品的认识，从而影响下游客户对膜集成技术整体解决方案提供商的选择。

（3）人才壁垒

陶瓷膜行业是技术密集型行业，涉及材料科学、分离工程及相关下游应用领域的众多前沿技术，高素质的研究、开发、销售人才和管理团队是行业内企业经营成功的关键因素。陶瓷膜材料及膜组件与成套设备的研发、生产，膜集成技术整体解决方案的工艺设计及项目实施等各个环节均有较高的技术含量，且下游应用行业分布广泛，应用环境和工艺条件等存在较大差异。因此，要求技术研发和设计人员、生产和销售人员以及经营管理人员都需具备较高的技术水平和实践经验。由于国内陶瓷膜行业发展时间较短，相关的专业人才尚有限，对陶瓷膜行业的新进入者形成了一定的人才壁垒。

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